CALCULATION OF THE VESSEL RESOURCE FOR REDUCING THE WALL THICKNESS
Abstract and keywords
Abstract (English):
The rationale for calculating the allowable resource of the vessel to reduce the wall thickness throughout the life cycle is of considered

Keywords:
initial condition, limit condition, life cycle, resource, safety margin, vessel
Text
Publication text (PDF): Read Download

Сосуды и аппараты химически опасных производств относятся к потенциально опасным объектам техносферы. Детерминированный анализ рисков таких объектов выполняется с введением допущения [1]: исчерпание проектного допускаемого ресурса, со степенью повреждения за период времени эксплуатации, происходит по линейно­й зависимости:

DT=CDττ,                                                                         (1)

где CD — коэффициент тяжести заданной степени повреждения; τ и τ фактическое и допускаемое время эксплуатации.

На каждом отрезке времени τ, измеряемом в годах, условная вероятность достижения предельного состояния будет равна:

P=1nτττ,                                                                     (2)

где nτ коэффициент запаса по ресурсу.

По формуле (2) приращение условной вероятности дости­жения опасного состояния в год составит:

ΔP=1nττ.                                                                     (3)

Допускаемый проектный ресурс с учетом коэффициента запаса по ресурсу:

τ=τоnτ,                                                                          (4)

где τо – время достижения предельного состояния.

Для сосудов запас по ресурсу принимают (nτ= 2 ÷ 5), а коэффициент тяжести последствий аварий для химически опасных объектов CD= 3 ÷ 5.

Определим время достижения предельного состояния сосуда при изготовлении [2] по износу стенок при средней скорости износа (коррозии):

τиs=Sи min-SоVн,                                                                   (5)

где Vн – средняя скорость износа (коррозии), принятая при проектировании;

Sи min  минимальная толщина стенки при изготовлении;

Sо толщина стенки после окончания срока эксплуатации.

            Фактическая скорость износа (коррозии) при эксплуатации:

Vи-о=Sи-оmax-Sоminτи-оs.                                                            (6)

где Sи-оmax максимальная толщина стенки при изготовлении;

Sоmin  минимальная толщина стенки после окончания срока эксплуатации;

τи-оs  время от изготовления до момента окончания остаточного срока эксплуатации, представляет собой израсходованный ресурс.

Примем израсходованный ресурс равным:

τи-оs=Sи-оmax-SоminVи-о.                                                        (7)

Используя формулы (4) и (5) определим допускаемый срок эксплуатации:

τиs=1nτ иSи min-SоVн,                                                        8

где  nτ и – запас по ресурсу, принятый на весь срок эксплуатации.

Используя формулы (6) и (7) определим допускаемый остаточный срок эксплуатации:

τоs=1nτ оSи-оmax-SоminVи-о,                                                9

где  nτ о – запас по ресурсу, принятый на остаточный срок эксплуатации.

Предельный срок возможного разрушения по формуле (9) составит:

τпредs=1nτ оSo min-SрVmax,                                             10

где Vmax – максимальная скорость износа (коррозии) за период эксплуатации;

Sр  расчетная толщина стенки, выдерживающая расчетную нагрузку.

            По формулам (8), (9) и (10) возможно определение допускаемых величин исходного, остаточного, предельного сроков эксплуатации с условной вероятностью (2) для различных сосудов и аппаратов.

References

1. Mahutov N.A. Prochnost' i bezopasnost': fundamental'nye i pri-kladnye issledovaniya / N.A. Mahutov. - Novosibirsk: Nauka, 2008. - 528 s.

2. Bezopasnost' Rossii. Pravovye, social'no-ekonomicheskie i nauchno-tehnicheskie aspekty. Upravlenie resursom ekspluatacii vysokoriskovyh ob'ektov / Pod obsch. red. Mahutova N.A. - M.: MGOF «Znanie», 2015, - 600 s.

Login or Create
* Forgot password?