Критерии предельных состояний ТП с повреждениями

Наряду с непрерывной тенденцией в высокорисковых сложных технических системах к понижению запасов прочности и повышению эксплуатационной нагруженности (см. гл. 1-4), с обеспечением сопротивления элементов конструкций упругим деформациям в штатных ситуациях важное значение приобретают анализ и обоснование сопротивления неупругим (упругопластическим и реологическим) деформациям в аварийных ситуациях. Допустимость возможности возникновения неупругих деформаций в конструкциях и необходимость их надлежащего учета в расчетах прочности, ресурса и безопасности вытекают из требований минимальной массы конструкций и оптимальных технологических возможностей при изготовлении крупногабаритных несущих элементов. Так как при эксплуатации высокорисковых конструкций обычно имеет место циклическое нестационарное тепловое и механическое нагружение, то для наиболее нагруженных зон этих конструкций становятся характерными процессы накопления повреждений в условиях циклических упругопластических деформаций. При таких условиях деформирования образование предельных состояний по возникновению трещин или окончательному разрушению оказывается возможным при числах циклов нагружения, измеряемых десятками, сотнями и тысячами. В этом случае расчет накопления повреждений и несущей способности конструкций основывается на деформационных критериях сопротивления однократному и малоцикловому разрушению. [c.149]

Уравнение получено путем подстановки в формулу (12) критерия предельного состояния и зависимости средней глубины разрушения от времени. Согласно [56], параметры распределения глубин повреждения и входящие в уравнение [c.134]

Критерии предельных состояний конструкций с повреждениями поверхности [c.139]

При наличии дефектов и повреждений оборудования, характеристики которых не удовлетворяют требованиям научно-технической документации, и изменении свойств металла, не предусмотренном ТУ, оценивают фактическую нагружен-ность конструкций и согласно [36, 57, 65, 88, 92, 105, 125-132] проводят дополнительный расчет прочности их элементов с учетом выявленных негативных факторов. При этом уточняют механизмы повреждений металла оборудования, его ПТС (в том числе основные), устанавливают критерии предельного состояния элементов конструкций. Основными ПТС, как правило, являются дефекты сварных соединений несплошности в основном металле оборудования коррозионные повреждения [c.166]

Данное уравнение получено путем подстановки в формулу (4.7) критерия предельного состояния и зависимости средней глубины разрушения от времени. Параметры распределения глубин повреждения Ь, К , входящие в формулу (4.9), согласно [53] должны быть приведены к рассматриваемому моменту времени через коэффициент вариации F , [c.172]

При наличии дефектов и повреждений, превышающих требования НТД, и изменении свойств металла, выходящих за пределы ТУ, проводят оценку фактической нагруженности объекта и уточненные расчеты прочности элементов конструкции согласно [30, 31, 35, 36, 45, 49, 88, 97, 99, 100, 101, 110, 129, 130] с учетом имеющихся дефектов и повреждений, изменений свойств металла и режимов нагружения. При этом уточняют механизмы повреждений и ПТС, устанавливают определяющие ПТС и критерии предельного состояния. Основные ПТС дефекты в сварных соединениях несплошности в основном металле оборудования коррозионные повреждения трещины в основном металле и сварных соединениях толщина стенки оборудования и его элементов твердость эрозионный и кавитационный износы водородное и коррозионное растрескивания деформация оборудования или его элементов. Дополнительными ПТС являются механические характеристики металла оборудования и его элементов химический состав характеристики макро- и микроструктуры коэффициенты запаса прочности. [c.223]

Таким образом, деформационные критерии разрушения можно рассматривать в качестве научной основы определения прочности и ресурса в упруго-пластической области для двух стадий в процессе эксплуатации — образования трещин в наиболее нагруженных зонах и распространения трещин до возникновения предельных состояний и до заданной степени повреждения конструкции трещинами. Такой подход к расчетному и экспериментальному определению прочности позволяет более обоснованно 154 [c.154]

Реакцией несущих элементов конструкций и деталей машин на суммарные статические и динамические нагрузки, воздействие физических полей (линейных и нелинейных) и коррозионных сред является возникновение не только полей напряжений и деформаций, но и полей повреждений. В зонах концентрации напряжений местные напряжения и деформации имеют повышенные значения, а сами процессы повреждения материала протекают более интенсивно, приводя к возникновению разрушения. В зависимости от условий нагружения и среды реализуются различные механизмы накопления статических и динамических повреждений и разрушения. Среди этих механизмов наиболее опасными являются те, которые приводят к катастрофическому (лавинообразному) разрушению, например, в условиях коррозионного растрескивания, динамического и длительного статического нагружения, контактного взаимодействия, неустойчивого распространения трещины при статическом кратковременном нагружении. Выявление и анализ физических особенностей механизмов появления и накопления повреждений в материале играют весьма важную роль в изучении механики разрушения и катастроф при формировании физических критериев достижения предельного состояния. [c.121]

Таким образом, знание статического и динамического напряженно-деформированного состояния, основных повреждающих факторов, кинетики повреждений и определяющих уравнений позволяет перейти к формулировке структуры предельных состояний элементов технических систем в поврежденных состояниях для указанной выше области частот нагружения. При этом предельные состояния элементов характеризуются следующими определяющими несущую способность критериями деформативности и жесткости однократного кратковременного, динамического и длительного статического разрущения, линейной и нелинейной механики разрушения и механики катастроф. [c.122]

В случае анализа предельных состояний ПД1-ПДЗ и ПА1-ПА4 могут учитываться статические данные о вариации эксплуатационных нагрузок, геометрических размеров несущих сечений, размеров дефектов и механических свойств материалов. Эти подходы в соответствии с (5.1) являются основой оценки рисков и безопасности несущих элементов высокорисковых объектов по критериям накопления повреждений в штатных и аварийных ситуациях на всех стадиях эксплуатации и при оценках остаточного ресурса. [c.168]

Уровни Va -Vag теоретически обоснованы и подтверждены экспериментально по установленной корреляционной зависимости прогнозируемых значений величин остающегося ресурса работы и вероятности V отказа элементов оборудования и определяются по критериям, приведенным на рис. 5, в зависимости от остающегося ресурса работы элемента до наступления предельного состояния по доминирующему механизму повреждения с учетом уровня качества обследования (Klj), по результатам которого этот ресурс определен [c.233]

Отказ (событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния), вызванный деформацией и разрушением металла оборудования, называют механическим отказом (МО). Признаками МО (недопустимое изменение признаков нормальной работы объекта) являются снижение рабочего давления и производительности, выход продукта на поверхность и др.. При этом за критерии МО (признаки отказа, которые являются необходимыми и достаточными для суждения о нарушении работоспособности) принимаются недопустимые по условиям эксплуатации простой объекта, утечка продукта и др. Под характером МО понимается конкретное материальное изменение объекта при его переходе в неработоспособное состояние, например, разгерметизация (свищ, разрыв), чрезмерная деформация (потеря устойчивости первоначальной формы) и др. Причинами МО являются процессы накопления повреждений (усталость, коррозия, ползучесть, термическая флуктуация, старение). Повреждения вызывают отказ, когда какой-либо его характерный параметр (например, длина трещины) достигает своего некоторого предельного (критического) значения. Последствия отказа [c.62]

В целом систему линейный участок нефтепровода — нефть можно рассматривать как силовую для нее характерно комплексное износоусталостное повреждение. В этой связи возникает задача о прогнозировании влияния повреждающих процессов на изменение основного параметра риска К — вероятности усталостного разрушения (статистическими характеристиками сопротивления усталости — в первую очередь, предела выносливости сг )). Для решения такой задачи может быть использован обобщенный критерий предельного состояния силовой системы. В частном случае изотермического циклического нагружения можно записать [c.467]

Методы прогнозирования работоспособности длительно проработавших сварных аппаратов должны базироваться на таких критериях, которые бы учитывали временные процессы накопления повреждений в металле. Одним из основных аспектов решения проблем безопасности нефтегазохимических производств является дальнейшее совершенствование методологии оценки остаточного р>есурса безопасной работы оборудования, т.е. определения времени наработки оборудования до перехода его в предельное состояние при установленных режимах и условиях эксплуатации. [c.114]

Выполнено исследование и обоснование выбора, достоверности методов контроля и качества программ обследования оборудования ГХК. По результатам анализа выборки данных о повреждениях и дефектах оборудования ГХК и трудов известных ученых определены ведущие механизмы повреждения элементов оборудования -коррозионное (эрозионное) изнашивание, СКРН и ВИР предельные состояния, реализуемые либо потерей герметичности за счет износа толщины стенки, либо хрупким разрушением за счет зарождения и развития трещин параметры состояния и их количественные и качественные критерии, определяющие возможность реализации предельного состояния оборудования. По результатам исследований выявляемости методами НК типичных дефектов металла и металлических изделий обоснован выбор и классификация методов контроля и оценки состояния элементов оборудования ГХК. К основным методам отнесены визуальный и измерительный акустические - ультразвуковая (УЗ) дефектоскопия и толщинометрия капиллярный, магнитный или токовихревой измерение твердости металлография расчетные. Основные методы позволяют обеспечить выявляемость заданных значений ПТС не ниже 70 % и/или их идентификацию (тип, размеры, форма и др.) с погрешностью не выше 10 %. Другие методы применяются в качестве дополнительных в зависимости от наличия данных о материальном исполнении, особенностях конструкции элементов и доступа к зонам контроля. [c.237]