транскрипт
2 Федеральної технологічної служб / 118с від м Деякі експерти в галузі промислової безпеки визначають залишковий ресурс за швидкістю корозії (ерозії) металу, на підставі «Методики проведення експертизи промислової безпеки та визначення терміну подальшої експлуатації газового обладнання, промислових печей, котлів, ГРП, ГРУ , ШРП і сталевих газопроводів »і« Методики проведення експертизи промислової безпеки технологічних трубопроводів, що працюють під тиском до 10 МПа. СТО ». Виходячи з області застосування і методів розрахунку, описаних в цих методиках, ми вважаємо, що користуватися ними не зовсім правильно для визначення залишкового ресурсу газопальниковими пристроїв (далі ДКУ), і вважаємо найбільш придатною методику наведену вище. Розрахунок залишкового ресурсу ДКУ згідно з пунктом [2] пропонується проводити зі зміни пластичності металу методом, описаним в «Методиці проведення технічної діагностики газопальниковими пристроїв газоспоживаючого обладнання» і в РД «Інструкція з діагностування технічного стану підземних сталевих газопроводів». Згідно [2] розрахунок проводиться по зміні пластичності металу труб в результаті старіння, тобто залежність основних механічних характеристик (і) від часу експлуатації ДКУ, можна представити у вигляді функцій, значення якої визначаються за формулою: (1), Де a, b, c, e параметри, що відображають процес старіння, значення яких наведені в таблиці 2; і вихідні механічні характеристики металу газовими пальниками, приймаються за виконавчим документації на газогорелочное пристрій, при відсутності даних по мінімальним значенням механічних характеристик, наведеними в таблиці 1, в якій для спрощення розрахунків марки сталей всіх ступенів розкислення об'єднані в дві групи по близькості механічних властивостей; і поправочні коефіцієнти умов експлуатації. Табл. 1. Мінімальні значення механічних характеристик сталевих труб (середні за марками сталі). Група А Б Марка стали Ст3, Ст4 ГОСТ 380, сталь 20 ГОСТ 1050 Ст2 ГОСТ 380, сталь 10 ГОСТ 1050 Межа текучості, МПа Мінімальні нормативні механічні характеристики Тимчасовий опір, МПа Ударна в'язкість (KCU), Дж / см. 4 -2-
3 Табл. 2. Параметри для розрахунку фактичних, механічних властивостей металу по пластичності. Параметри Група А Величина для стали Група Б a 0,4779 0,56251 b 0. c 0. e 0. Значення коефіцієнтів і для розрахунку пластичності при експлуатації газопроводу в умовах, відмінних від базових, обчислюються за формулами: При зміні даних по температурі При зміні даних по тиску о С Де різниця середньорічної температури грунту T ф на рівні прокладки газопроводу і чинного тиску P ф від базових значень (20 о С, 1,2 Мпа): o C,; a 1, b 1, c 1 параметри, що враховують вплив зміни температури на пластичність, приймаються за таблицею 2. Як ми бачимо в формулах визначення поправочних коефіцієнтів присутній «час», якщо у випадку з функцією ми чітко розуміємо, що час є змінною величиною і зі зміною часу змінюється, то у випадку з визначенням коефіцієнтів незрозуміло що мається на увазі під цією. величиною, або цей час фактичної експлуатації, або це така ж змінна величина, як і у випадку з функцією. Ми вважаємо, що найбільш правильно використовувати змінну величину і визначати коефіцієнти для кожного проміжку часу. Визначення залишкового терміну служби проводиться шляхом побудови за допомогою ПЕОМ графіка функцій, з інтервалом точності (+ 10%) у вигляді двох кривих: і верхньої межі 10% - ного інтервалу точності кривої в координатах «час» і двох прямих, побудованих в тих же координатах , паралельних осі абсцис: = 0,9 і =. Значення і отримані за даними в ході діагностування. При першому розгляді методика виглядає робочої і на перший погляд в ній тільки 2 недоліки: 1. Таблиця 1 називається мінімальні значення механічних характеристик сталевих труб. 2. При розрахунку коефіцієнта ми використовуємо температуру ґрунту (T ф), на рівні прокладки газопроводу (нагадаємо, що мова йде про газопальниковому пристрої, і швидше за -3-
if ($ this-> show_pages_images $ Page_num doc [ 'images_node_id'])
4 за все не правильно використовувати температуру ґрунту). 3. У функції (1) не розкрито значення символу. Таблиця 1 так називається, тому що цей розрахунок спочатку був розроблений для труб, механічні властивості матеріалу від вироби, виготовленого з нього, не залежать, а значить, ми можемо їх використовувати для розрахунку залишкового терміну служби газовими пальниками. З температурою грунту складніше. Припустимо, що це температура в приміщенні, в якому експлуатується газогорелочное пристрій, і спробуємо провести розрахунок залишкового терміну служби будь-якого реального газовими пальниками. Розрахунок залишкового ресурсу реального газовими пальниками. Отже, після проведення обстеження є такі вихідні дані, необхідні для проведення розрахунку: матеріал сталь 20 гост 1050; внутрішній тиск 0,01 МПа; фактична температура 25 о С; час експлуатації 11 років; діаметр вогневої труби газового пальника D н = 265 мм; фактична товщина стінки вогневої труби газового пальника 2,4 мм; фактичне значення твердості (описано нижче). Сталь 20 ГОСТ 1050 відноситься до групи сталей А, отже по таблиці 1 визначаємо наступне: межа плинності = 216 МПа; тимчасовий опір = 362 МПа; ударна в'язкість (KCU) = 78,4 Дж / см 2. Так само по таблиці 2 визначаємо параметри для розрахунку фактичних, механічних властивостей металу по пластичності: а = 0,4779, b = 0. c = 0,222073, e = 0 , 019853, = 0. = 0,000325, = -0, Для визначення твердості в [2] описується метод визначення фактичної твердості за допомогою переносного твердоміра по Лейбу. Фахівцями ТОВ «Промтехекспертіза» методу вимірювання твердості по Лейбу виявлено не було і ми допустили можливість помилки, так як існує метод вимірювання твердості по Лібу. Суть методу Ліба: ударний бойок (всередині якого розміщений магніт, а на кінці розташований твердосплавний кульку) вдаряється об контрольовану поверхню і відскакує. Переміщаючись усередині котушки індуктивності бойок своїм магнітним полем наводить в ній ЕРС індукції, величина якої пропорційна швидкості бойка. Винахідник цього методу Дітмар Ліб визначив свою власну величину твердості (HL). На відміну від статичних методів вимірювання твердості, в результатах динамічного методу міститься додаткова інформація про відповідному поведінці матеріалів, наприклад, про еластичних властивостях матеріалу. Однак проблема в тому, що даний метод не стандартизований в Росії, (відсутній ГОСТ за цим методом), а так само більшість твердомірів визначають твердість по -4-
5 шкалами Роквелла, Брінелля, Шора і т.д. і дуже мало хто мають шкалу по Лібу. Визначення твердості за допомогою твердоміра, що має шкалу твердості по Лібу, включає в себе наступні обчислення. Фактична твердість за цим методом, визначається за формулою: Де середнє арифметичне значення заміряний твердості; діаметр зовнішній; товщина стінки газовими пальниками. Тимчасовий опір і межа плинності металу за величиною твердості по Лібу розраховуються за такими формулами: [] де поправочний коефіцієнт для марок сталей, для вуглецевих сталей він дорівнює 0,2. Після отримання фактичних значень твердості, обчисливши середнє арифметичне значення і підставляючи значення в приведені вище формули, ми отримали наступні значення тимчасового опору і межі текучості. Далі за допомогою Microsoft Excel побудуємо графік одержані функцій (по функції 1): 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 ψ ψ1 0,9 σt σb tф tкр Рис. 1. Знаходимо абсциссу точки перетину кривої, з прямою = 0,9, t кр = 87 років. На графіку видно, що точка перетину і потрапляє в інтервал точності, уточнення параметрів функції y не потрібно, отже: t ocт = t кр - t ф = = 76 років - залишковий термін служби по пластичності. -5-
7 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 ψ ψ1 0,9 σt σb tф tкр Рис. 3. Точка перетину кривої, з прямою = 0,9, має таке ж значення як і в попередніх прикладах: t кр = 87 років. Точка перетину і не потрапляє в інтервал точності, цей випадок не описує РД. ми вважаємо, що в даному випадку необхідно величину залишкового терміну служби t зуп визначати з використанням условнофактіческого часу експлуатації газовими пальниками t УФ, так як основним, при визначенні залишкового ресурсу, є саме фактичний стан технічного пристрою. В даному випадку t УФ дорівнюватиме абсциссе точці перетину кривої, з прямою =, як до першої точки, що потрапляє в інтервал точності. Таким чином, залишковий ресурс визначитися: t ост = t кр - t УФ = t ocт = t кр - t ф = = 45 років - залишковий термін служби по пластичності, незважаючи на те, що фактичний термін експлуатації, на момент проведення технічного діагностування, становить 55 років. Для визначення коефіцієнта ми використовували середньорічну температуру ґрунту, в якому прокладений газопровід, в розрахунку газовими пальниками ми використовували середньорічну температуру приміщення, в якому використовується газогорелочное пристрій. Ми вважаємо, що при розрахунку залишкового терміну служби газовими пальниками необхідно також враховувати стан вогневої труби при спалюванні газу фактична середньорічна температура нагріву труби (при працюючому котлі) становить 200 і більше градусів Цельсія. Підставами нові дані в Функцію і побудуємо графік: -7-