ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состояние проблемы обеспечения работоспособностиоборудования из "Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости" Отличительной особенностью работы оборудования для подготовки и переработки сред с высоким содержанием агрессивных компонентов является интенсификация повреждений, вызываемых совместным действием механических напряжений и коррозионно-активных рабочих сред и приводящих к нарушению его работоспособности. [c.3] Проблема обеспечения работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости материала (МХПМ), обусловленной особенностями кинетики химических реакций на поверхности напряженных конструктивных элементов, обостряется в связи с современной тенденцией повышения степени напряженности материала и коррозионной активности перерабатываемых сред и относится к числу малоизученных, сложных и актуальных проблем. [c.3] Доминирующая часть парка нефтеперерабатывающего и промыслового оборудования имеет поверхностный контакт с рабочей средой и относится к категории наиболее металлоемких и тяжелонагруженных. Примерами такого оборудования являются сосуды, аппараты и трубопроводы, которые по геометрии серединной поверхности и характеру напряженного состояния относятся к одной общей группе оборудования оболочкового типа и выбраны в качестве объекта настоящей работы. [c.3] Сложность и малоизученность рассматриваемой проблемы обусловлены тем, что она охватывает многие вопросы физико-химической механики материалов, металловедения, механики твердого деформируемого тела и разрушения, надежности и аппаратостроения. За последние годы достигнуты успехи в области механохимии металлов и прочности конструкций в агрессивных средах. В то же время работ по изучению закономерностей развития механохимической повреждаемости при изготовлении и эксплуатации оборудования оболочкового типа еще мало. Отсутствуют математические модели механохимической повреждаемости и прогнозирования работоспособности оборудования для подготовки и переработки нефти, учитывающие специфические условия службы материала, явление технологического наследования, наличие в конструктивных элементах механической неоднородности, технологических дефектов и др. В практике проектирования оборудования коррозионный фактор учитывается лишь при выборе марок сталей и допускаемых напряжений на основании экспериментальных кривых долговечностей в координатах напряжение-время до разрушения . Прибавка на компенсацию коррозии обычно /станавли-вается без учета реальных процессов взаимодействия напряженного металла и рабочих сред в процессе эксплуатации оборудования. [c.4] На основе сформулированных и экспериментально обоснованных закономерностей механохимических реакций на поверхности материала оборудования, контакти-руемого с рабочей средой, а также особенностей нагружения предложены математическая модель и методы расчета механохимической повреждаемости с целью прогнозирования и управления долговечностью оборудования оболочкового типа для подготовки и переработки сред, содержащей агрессивные компоненты. [c.5] Установлены факторы механохимической повреждаемости и раскрыт механизм технологического наследования при производстве оборудования. В результате анализа кинетики МХПМ получены функциональные зависимости долговечности конструктивных элементов, изготовляемых упруго-пластическим деформированием, от величины остаточных напряжений и степени предварительной деформации, исходных механических свойств материала, уровня напряженности при эксплуатации и коррозионной активности рабочей среды. Предложен критерий оценки влияния предварительной пластической деформации и деформационного старения на охрупчивание сталей в рабочих средах. [c.5] Изучен механизм совместного деформирования материалов с разными прочностными свойствами в составе конструктивных элементов и сварных соединений оборудования. Дана математическая оценка эффектов контактного упрочнения мягких и разупрочнения твердых прослоек сварных соединений и установлены критические параметры механической неоднородности, обеспечивающие требуемые показатели работоспособности оборудования. Предложена математическая модель расчета долговечности конструктивных элементов с мягкими прослойками а условиях одновременного действия статических нагрузок и коррозионных сред. [c.5] Методами механики разрушения установлены закономерности распределения упруго-пластических напряжений и деформаций в конструктивных элементах с технологическими дефектами, в том числе с угловыми переходами с нулевым и ненулевым радиусом сопряжения в вершине, а также их несущей способности и долговечности. Предложен метод расчета предельных состояний сварных сосудов с поверхностными дефектами. Произведена количественная оценка параметров диаграмм длительной статической и циклической трещиностойкости материала в условиях ВПМ. Объяснен механизм образования на диаграммах длительной статической трещиностойкости участков независимости скорости роста трещин от коэффициента интенсивности напряжений (плато). Теоретически и натурными испытаниями обоснованы методы обеспечения работоспособности сварных соединений со смещением кромок, основанные на регулировании свойств, размеров и формы зон с различным физико-механическим состоянием. Сформулированы закономерности накопления повреждений в материале в процессе гидравлических испытаний оборудования с целью выявления и устранения дефектов. [c.6] Основные результаты отражены при разработке нормативно-технических материалов, регламентирующих требования к проектированию и изготовлению оборудования оболочкового типа. [c.6] Вернуться к основной статье