Рассмотрено обоснование расчета допускаемого ресурса сосуда по снижению толщины стенки на протяжении жизненного цикла
жизненный цикл, запас прочности, исходное состояние, предельное состояние, ресурс, сосуд
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:
где 
— коэффициент тяжести заданной степени повреждения; 
фактическое и допускаемое время эксплуатации.
На каждом отрезке времени 
, измеряемом в годах, условная вероятность достижения предельного состояния будет равна:
где 
– коэффициент запаса по ресурсу.
По формуле (2) приращение условной вероятности достижения опасного состояния в год составит:
Допускаемый проектный ресурс с учетом коэффициента запаса по ресурсу:
где 
– время достижения предельного состояния.
Для сосудов запас по ресурсу принимают (
= 2 ÷ 5), а коэффициент тяжести последствий аварий для химически опасных объектов – 
= 3 ÷ 5.
Определим время достижения предельного состояния сосуда при изготовлении [2] по износу стенок при средней скорости износа (коррозии):
где 
– средняя скорость износа (коррозии), принятая при проектировании;
– минимальная толщина стенки при изготовлении;
– толщина стенки после окончания срока эксплуатации.
Фактическая скорость износа (коррозии) при эксплуатации:
где 
– максимальная толщина стенки при изготовлении;
– минимальная толщина стенки после окончания срока эксплуатации;
– время от изготовления до момента окончания остаточного срока эксплуатации, представляет собой израсходованный ресурс.
Примем израсходованный ресурс равным:
Используя формулы (4) и (5) определим допускаемый срок эксплуатации:
где 
– запас по ресурсу, принятый на весь срок эксплуатации.
Используя формулы (6) и (7) определим допускаемый остаточный срок эксплуатации:
где 
– запас по ресурсу, принятый на остаточный срок эксплуатации.
Предельный срок возможного разрушения по формуле (9) составит:
где 
– максимальная скорость износа (коррозии) за период эксплуатации;
– 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.
1. Махутов Н.А. Прочность и безопасность: фундаментальные и при-кладные исследования / Н.А. Махутов. - Новосибирск: Наука, 2008. - 528 с.
2. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Управление ресурсом эксплуатации высокорисковых объектов / Под общ. ред. Махутова Н.А. - М.: МГОФ «Знание», 2015, - 600 с.
