Основные механизмы деградации трубопроводов
Наиболее характерные механизмы деградации определяются особенностями реакторной установки, материалами, условиями эксплуатации и т.д.
К основным механизмам деградации относятся:
- термическая усталость (ТУ);
- коррозионное растрескивание (КР);
- коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) (межкристаллитная коррозия, транскристаллитная коррозия и т.д.);
- щелевая коррозия и локальное коррозионное воздействие (ЛК) (микробная коррозия, питтинговая коррозия и др.);
- эрозия при кавитации (Э-К);
- эрозионная коррозия (Э/К);
- вибрационная усталость (ВУ);
- гидроудар (ГУ).
Определения частот отказов/повреждений разрывов трубопроводов на основе имеющихся данных по конкретным механизмам деградации является предметом отдельного направления при моделировании процессов и оценке самих частот. Ниже, в табл. 1, приведены типичные величины частот, рассчитанные по данным эксплуатационного опыта США.
Таблица 1. Характерные механизмы деградации и их частоты
| Механизм отказа повреждения | Количество отказов / повреждений | Разрывы | Частота отказов / повреждений | Условная вероятность разрыва | Частота разрывов (на реакторо-год) | |
| Точечная оценка | Точечная оценка | Точечная оценка | Байесовская оценка | |||
| ТУ | 38 | 0 | 1,8х10-2 | < 0,026* | < 4,8х10-4* | 3,8х10-5 |
| КР | 14 | 0 | 6,8х10-3 | < 0,071* | < 4,8х10-4* | 3,8х10-5 |
| КРН | 166 | 0 | 8,0х10-2 | < 0,0060* | < 4,8х10-4* | 3,8х10-5 |
| ЛК | 72 | 3 | 3,5х10-2 | 0,042 | 1,5х10-3 | 1,2х10-3 |
| Э-К | 15 | 0 | 7,3х10-3 | < 0,067* | < 4,8х10-4* | 3,8х10-5 |
| Э/К | 280 | 19 | 1,4х10-1 | 0,068 | 9,2х10-3 | 8,7х10-3 |
| ВУ | 364 | 25 | 1,8х10-1 | 0,069 | 1,2х10-2 | 1,2х10-2 |
| ГУ | 35 | 15 | 1,7х10-2 | 0,43 | 7,3х10-3 | 6,8х10-3 |
| Другие | 43 | 8 | 2,1x10-2 | 0,19 | 3,9х10-3 | 3,5х10-3 |
| Дизайн и конструкция | 192 | 13 | 9,3х10-2 | 0,068 | 6,3х10-3 | 5,9х10-3 |
| Неизвестные | 177 | 11 | 8,6х10-2 | 0,062 | 5,3х10-3 | 4,9х10-3 |
| ВСЕГО | 1396 | 95 | 6,8х10-1 | 0.068 | 4,6х10-2 | 4,5х10-2 |
*- точечная оценка - ноль, если не наблюдаются разрывы; верхняя оценка дана в предположении одного отказа для каждого механизма деградации.
Величины частот для потенциальных разрывов трубопроводов вследствие специфических механизмов деградации позволяют выделить наиболее важные из них и проранжировать их по трем ранее введенным категориям.
В табл. 2 приведено разбиение механизмов деградации по категориям риска для оценки потенциальных разрывов трубопроводов в рамках матрицы риска.
Таблица 2. Категории механизмов деградации при оценке потенциального риска для трубопроводов
| Потенциальный риск разрыва для трубопроводов | Условия течи | Механизм деградации 1/(реакторо-год) | Типичные величины частот, |
| Высокий | Большая | Эрозионная коррозия, гидроудар, вибрационная усталость | ~10-2 |
| Средний | Малая | Тепловая усталость, усталостная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением, локальная коррозия | <=10-3 |
| Низкий | Отсутствует | Отсутствует | <10-4 |
При подготовке данной работы были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru