Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 06. 09. 01 N (стр. 13 из 23)

- количество циклов нагружения за период эксплуатации.

При определении [

] используются минимальные толщины стенок элементов сосуда , определенные при толщинометрии сосуда с учетом прибавки на коррозию на момент исчерпания ресурса циклической работоспособности сосуда .

6.2.2. В случае если сосуд нагружен циклами различного вида, ресурс определяется по формуле

, (6.6)

где

- количество циклов нагружения -го вида за время эксплуатации ;

[

] - допускаемое количество циклов нагружения для -го типа нагружения.

6.2.3. Ресурс остаточной работоспособности определяется по формуле

. (6.7)

6.2.4. Если аппарат эксплуатируется в условиях многоциклового нагружения (

5·10 ), то допускаемое количество циклов нагружения [ ] (до 10 ) может быть определено с помощью зависимостей, приведенных в нормах расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок ПНАЭ Г-7-002-86.

После этого ресурс остаточной работоспособности сосуда определяется также с помощью формул (6.5)-(6.7).

6.2.5. Если ресурс остаточной работоспособности, определенный по формулам (6.5)-(6.7), оказался исчерпанным, то необходимо провести очередное диагностирование соответствующего сосуда или аппарата. При этом необходимо подвергнуть 100%-ному контролю места концентраторов и сварные швы аппарата. Если в проконтролированных местах не обнаружено растрескивание, то рассматриваемые сосуды можно допустить к дальнейшей эксплуатации при регулярном дефектоскопическом контроле зон концентраторов напряжений и сварных швов сосудов.

Этот контроль должен проводиться через промежутки времени, за которые число циклов нагружения сосуда не превосходит 0,1[

]. Промежутки времени между очередным контролем могут быть увеличены, если с помощью стандартных испытаний определить статические механические характеристики материала ( , , , ) сосуда, находящегося в эксплуатации. Размеры образцов и методика их испытаний должны соответствовать #M12291 1200004888ГОСТ 1497-90#S, #M12291 1200004891ГОСТ 9651-90#S, #M12291 1200004892ГОСТ 11150-90#S [19-21].

После определения статических механических характеристик, допускаемое число циклов нагружения для дальнейшей эксплуатации сосуда определяется с помощью зависимостей, приведенных в нормах #M12291 1200011865ГОСТ 25859-83#S.

Ресурс циклической долговечности, определенный по результатам испытаний образцов, вырезанных из сосуда, может быть распространен на партию сосудов, имеющих однотипную конструкцию, изготовленных из одного материала и находящихся в идентичных условиях эксплуатации. При этом в качестве представителя группы для вырезки темплетов для образцов выбирается сосуд, подвергшийся наибольшему из данной группы количеству циклов нагружения или имевший большой уровень нагрузок за предшествующий период эксплуатации.

6.3. Прогнозирование ресурса аппаратов по изменению механических характеристик металла

В процессе эксплуатации оборудования в ряде случаев происходит снижение механических свойств материала отдельных элементов сосудов и аппаратов (

, , , , KCU).

Такое снижение механических свойств может быть определено путем испытания образцов, изготовленных из контрольных вырезок, либо путем замера твердости металла и определения механических характеристик по существующим корреляционным зависимостям.

В случае если снижение механических свойств оказалось менее 5% нормативных, то все расчеты отбраковочных размеров либо допускаемого количества циклов проводят по фактическим механическим свойствам материала.

Если снижение механических свойств оказалось более 5% нормативных, то определяют скорость снижения механических свойств аналогично определению скорости коррозии в подп.6.1.2.2 настоящих Методических указаний и путем экстраполяции определяют механические свойства материала к концу ожидаемого остаточного периода эксплуатации. Отбраковочные размеры конструктивных элементов или остаточный ресурс определяются по этим механическим характеристикам.

6.4. Прогнозирование ресурса сосуда, работающего в условиях ползучести материала

6.4.1. Остаточный ресурс с учетом ползучести материалов (длительной прочности) определяется для сосудов, работающих при повышенных температурах, когда в расчетах на прочность допускаемое напряжение определяется по пределу длительной прочности или 1% предела ползучести для заданного срока эксплуатации (10

ч). Если нет таких данных, то температура, когда учитывается ползучесть, принимается равной и выше 380 °С для углеродистых сталей, 420 °С - для низколегированных сталей, 525 °С - для аустенитных сталей.

6.4.2. Остаточный ресурс сосудов, работающих при непрерывном режиме нагружения, определяется по формуле

,

где

- фактическая минимальная толщина стенки элемента, мм;

- расчетная толщина стенки элемента, определенная по допускаемым напряжениям, учитывающим предел длительной прочности материала элемента (1% предела ползучести) для планируемого срока службы, мм;

- скорость равномерной коррозии (эрозионного изнашивания), мм/год.

Скорость равномерной коррозии (эрозии)

определяется в соответствии с подразд.6.1 настоящих Методических указаний.

Предел длительной прочности (1% предел ползучести) или допускаемое напряжение для планируемого срока службы определяется по нормативной документации (например, по #M12291 1200004365ГОСТ 14249-89#S, ОСТ 108.031.08-85, ПНАЭ Г-7-002-86). Если в указанных НД нет таких данных, то предел длительной прочности для планируемого остаточного срока эксплуатации может быть определен в соответствии с рекомендациями подразд.7.9 настоящих Методических указаний.

6.4.3. Если имеется какой-либо установленный фактический размер

диаметра сосуда или другого фиксированного размера в кольцевом направлении в местах с наиболее высокой температурой и при очередном диагностировании (не более 4 лет) выявлена остаточная деформация ползучести, то ресурс сосуда может быть определен по следующей зависимости:

,

где

- скорость установившейся ползучести, %/год.

Остаточный ресурс сосуда в этом случае определяется по формуле

,

где

- продолжительность эксплуатации от начала до последнего обследования.

Скорость установившейся ползучести определяется по формуле:

,

где

, - фактический размер диаметра сосуда или другого фиксированного линейного размера в кольцевом направлении при первом и втором обследованиях соответственно, мм;

- время между первым и вторым обследованиями, лет;

- коэффициент, учитывающий отличие средней ожидаемой скорости ползучести от гарантированной скорости ползучести с доверительной вероятностью =0,7-0,95;