Гладкие конические обечайки, нагруженные наружным давлением

Допускаемое наружное давление рассчитывается по формуле:

(13.34)

где [P]_p - допускаемое давление из условия прочности определяется по формуле:

(13.35)

[P]_Е - допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости - по формуле:

(13.36)

Эффективные размеры конической обечайки следует определять по формулам:

(13.37)

(13.38)

где D_о - диаметр меньшего основания конической обечайки, мм.

Величину коэффициента В₁, определяют по формуле:

(13.39)

n_y - коэффициент запаса устойчивости.

 

По ГОСТ 25859-83 (см. приложение П.6) в зависимости от комплексов {ξ, ∙ η, [σ ]} и {Δ P/[Р]} определяется допускаемое число циклов нагружения давлением [N_p].

 

Этап 1.2 Определение действительного числа циклов нагружения давлением N_p

Действительное число циклов нагружения давлением N_p (рабочее, пробное, испытания и др.) на данный момент времени устанавливается из журнала наблюдения за оборудованием за весь наблюдаемый период t_наб от ввода оборудования в эксплуатацию до настоящего времени.

Если такие данные отсутствуют, то можно подсчитать число циклов нагружения давлением (частота циклов) за последний год (месяц) l_Np и пересчитать на весь срок наблюдения t_наб (от пуска в эксплуатацию до настоящего времени).

Здесь неизбежны ошибки. Воспользовавшись для числа наблюдений нормальным законом распределения и значением коэффициента вариации V = (0, 3 ÷ 0, 4) для него, произведем оценку действительного числа циклов нагружения давлением.

 

Коэффициент вариации V - отношение среднего квадратического отклонения к математическому ожиданию:

Среднее квадратическое отклонение σ - это положительное значение корня квадратного из дисперсии.

Математическое ожидание М - это среднее значение, это центр распределения.

Дисперсия является характеристикой рассеивания случайной величины, разбросанности ее значений около математического ожидания. Чем больше рассеиваются отдельные значения случайной величины, тем больше будет дисперсия, потому что суммируются квадраты отклонений от центра. Чем дальше отстоят отдельные значения от середины, тем больше будут их отклонения, тем больше будет дисперсия.

Если V = 10%, то это значит, что среднеквадратическое отклонение σ составляет одну десятую от математического ожидания - М.

 

Итак, произведем оценку действительного числа циклов нагружения давлением:

Среднеквадратическое отклонение действительного числа циклов нагружения давлением, как случайной величины:

, лет (13.40)

или

, циклов,

где t_наб – время наблюдения за объектом, лет, т.е. весь наблюдаемый период от ввода оборудования в эксплуатацию до настоящего времени.

N_p¢ = l_Np · t_наб, циклов.

Действительное число циклов нагружения давлением (проработал объект до настоящего времени)

N_p = N_p¢ ± σ _Np циклов.

 

Этап 2 Определение ресурса объекта

Остаточная долговечность (остаточный ресурс), циклов, (осталось проработать объекту):

N_p¢ _ост = [N_p] – N_p, циклов (13.41)

Остаточная долговечность во времени (годы, месяцы, часы):

лет. (13.42)

Остаточная долговечность во времени (годы, месяцы, часы) с учетом коэффициента вариации:

T_ост = T¢ _ост ± σ _{Np ост}, лет,

где σ _{Np ост} определяется как:

, лет (13.43)

Определяем оптимистичный и пессимистичный прогнозы ресурса оборудования:

= T¢ _ост + σ _{Np ост}, лет,

= T¢ _ост - σ _{Np ост}, лет.

 

 

Список использованных источников

1. ГОСТ 25859-83 (СТ СЭВ 3648-82) Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках. – М.: Изд-во стандартов, 1983. – 30 с.

2. ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 62 с.

 

Лекция 14. Определение остаточного ресурса оборудования по критерию коррозионной стойкости

 

Общие замечания

В химической промышленности в 57 случаях из 100 причиной преждевременного выхода оборудования из строя является коррозия.

Оценка надежности изделий массового производства с использованием традиционных статистических методов для многих видов химического оборудования малопригодна, так как для применения таких методов необходима однородная статистическая информация об отказах. Поэтому оценка эксплуатационной надежности многих видов химического оборудования осуществляется индивидуально для каждого экземпляра оборудования.

Отказом считается нарушение работоспособного состояния объекта.

Предельным состоянием объекта считается такое состояние, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна по техническим причинам, из-за нарушения требований безопасности (экологии) или по экономическим соображениям.

В случае невостанавливаемого объекта состояние отказа объекта совпадает с его предельным состоянием. Для оборудования, подвергающегося коррозионному воздействию, такое совпадение обычно имеет место в случае сплошной (общей) коррозии.

При некоторых локальных видах коррозии, например, язвенной, и в случаях, когда коррозионному поражению подвергается небольшая поверхность, возможно восстановление оборудования после отказа.

 

Одним из основных показателей, определяющих надежность (ресурс) оборудования в условиях коррозионного воздействия сред, является скорость коррозии.

Оценка ресурса оборудования в коррозионных средах фактически сводится:

1) к определению скорости коррозии металла, из которого оно изготовлено;

2) к расчету срока службы путем деления толщины стенки на скорость коррозии.

Такой подход позволяет достаточно точно прогнозировать ресурс оборудования при равномерной (общей, сплошной) коррозии его элементов.

Однако равномерная коррозия наблюдается примерно в 1/3 от всех случаев причин выхода оборудования из строя

 

Неравномерность коррозии оборудования вызывается многими причинами:

- как детерминированными (различием нагрузок или воздействий на разные участки поверхности);

- так и стохастическими (обусловленными случайными сочетаниями физико-химических свойств металла, его нагруженного состояния на разных участках поверхности и другими причинами).

Оценка остаточного ресурса оборудования осуществляется путем проведения:

1) периодических обследований оборудования;

2) измерения глубин разрушения его поверхностей;

3) статистической обработки результатов измерений;

4) последующего расчета остаточного ресурса.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Глава 4. Конические передачи.
2. Гладкая цилиндрическая обечайка, нагруженная внутренним давлением
3. Каким образом должны быть рассчитаны и отрегулированы предохранительные устройства, установленные на трубопроводе с разрешенным давлением свыше 0,5 МПа?
4. Калибры гладкие для контроля
5. Конические обечайки, нагруженные давлением
6. Конические обечайки, нагруженные осевыми усилиями
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПРОЦЕССАХ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
8. Подача судна и мочеприемника (мужчине и женщине), смена подгузника, уход за наружными половыми органами.
9. Помощь пациенту в использовании судна или мочеприемника. Уход за наружными половыми органами мужчин. Уход за наружными половыми органами и промежностью женщин.
10. Сущность обработки металлов давлением.
11. Токсического угнетения и торможения ЦНС с подавлением дыхательного и сосудодвигательного центров.