При расчете сосуда по теории предельного равновесия (предельных нагрузок) должны выполняться условия:
; ,где
, - приведенные упругие мембранные и изгибные напряжения, определяемые на основании проведения уточненных расчетов; - допускаемые напряжения, определяемые по #M12291 1200004365ГОСТ 14249-89#S [64].Уточненный расчет с учетом общих и местных напряжений можно проводить по ПНАЭ Г-7-002-86 [15].
Для сосудов, работающих при переменном режиме эксплуатации, предельное состояние определяется статической и циклической прочностью. Расчет остаточного ресурса при переменном режиме эксплуатации изложен в подразд.6.2.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА СОСУДОВ И АППАРАТОВ
Остаточный ресурс сосуда определяется на основании анализа условий эксплуатации, результатов технического диагностирования и критериев предельного состояния. Когда остаточный ресурс определяется на основании рассмотрения нескольких критериев предельного состояния, то остаточный ресурс назначается по тому критерию, который определяет минимальный срок остаточного ресурса.
Если полученный в результате расчетов остаточный ресурс превышает 10 лет, то его следует принять равным 10 годам.
6.1. Прогнозирование ресурса аппаратов, подвергающихся коррозии и изнашиванию (эрозии)
6.1.1. Остаточный ресурс аппарата, подвергающегося действию коррозии (эрозии), определяется по формуле
, (6.1)где
- фактическая минимальная толщина стенки элемента, мм; - расчетная толщина стенки элемента, мм; - скорость равномерной коррозии (эрозионного износа), мм/год;Формула (6.1), используется, если число замеров
толщины стенок за время эксплуатации сосуда не превышает 3. При 3 остаточный ресурс сосуда определяется по Методике прогнозирования остаточного ресурса безопасной эксплуатации сосудов и аппаратов по изменению параметров технического состояния [16].6.1.2. Скорость равномерной коррозии
определяется следующим образом.6.1.2.1. Если после проведения очередного обследования имеется только одно измерение контролируемого параметра
, полученное при рассматриваемом обследовании, то скорость коррозии определяется по формуле , (6.2)где
- исполнительная толщина стенки элемента, мм; - плюсовой допуск на толщину стенки, мм; - время от момента начала эксплуатации до момента обследования, лет.6.1.2.2. Если после проведения очередного обследования имеются два измерения контролируемого параметра
, , то скорость коррозии определяется по формуле , (6.3)где
, - фактическая толщина стенки, определенная при первом и втором обследованиях соответственно, мм; , - время от момента начала эксплуатации до момента первого и второго обследования соответственно, лет; - коэффициент, учитывающий отличие средней ожидаемой скорости коррозии (эрозии) от гарантированной скорости коррозии (эрозии) с доверительной вероятностью = 0,7-0,95; - коэффициент, учитывающий погрешность определения скорости коррозии (эрозии) по линейному закону, от скорости коррозии, рассчитанной по более точным (нелинейным) законам изменения контролируемого параметра.Коэффициенты
и выбираются на основе анализа результатов расчета скорости коррозии для аналогичного оборудования на основе формул [16] при 4. При отсутствии данных для такого анализа значения коэффициентов и следует принимать в пределах =0,5-0,75; =0,75-1,0. При этом большие значения и принимаются при незначительной фактической скорости коррозии (меньше 0,1 мм/год) и при общей величине коррозии, не превышающей проектную прибавку на коррозию (2-3 мм), меньшие значения и принимаются при значительной скорости коррозии и при общей величине коррозии, превышающей проектную прибавку на коррозию.6.1.2.3. Если после проведения очередного диагностирования имеются три значения контролируемого параметра
, , , полученные при обследованиях в моменты времени , , , то для определения скорости коррозии проводятся следующие вычисления. Вычисляются величины: ; ; ; ;После чего
определяется по формуле . (6.4)6.1.3. Если число измерений
контролируемого параметра больше или равно четырем ( ), то расчет остаточного ресурса проводится в соответствии с нормативно-технической документацией [16].6.2. Прогнозирование ресурса аппаратов при циклических нагрузках
6.2.1. Для аппарата, эксплуатируемого в условиях малоциклового нагружения (до 5·10
циклов), допускаемое число циклов нагружения [ ] определяется из расчета циклической долговечности по #M12291 1200011865ГОСТ 25859-83#S [17]. Для сосудов, у которых расчетное давление свыше 10 МПа, расчет циклической долговечности по #M12291 1200011865ГОСТ 25859-83#S определяется с учетом требований ОСТ 26-1046-87 [18]. Ресурс циклической работоспособности сосуда определяется по формуле , (6.5)где
- время эксплуатации сосуда с момента его пуска, лет;[
] - допускаемое количество циклов нагружения;