Реферат: Технологічна безпека та продовження ресурсу сталевих конструкцій в корозійних середовищах

Як основна характеристика для визначення ресурсу сталевих конструкцій при агресивних впливах приймається характеристичне значення річних корозійних втрат (An, г/м2рік).

Розрахункові річні втрати від зовнішніх факторів агресивних впливів (A, г/м2рік) визначаються за формулою:

 (4)

де t — тривалість впливів корозійно-активних компонентів в годинах за рік; gfk — коефіцієнт надійності за впливами, що залежить від ступеня агресивності та категорії конструкцій.

Розрахункові річні втрати з урахуванням конструктивної форми (Ak, г/м2рік) визначаються за формулою:

 (5)

де gmk – коефіцієнт надійності за матеріалом при оцінці ступеня агресивності впливів; af – конструктивний коефіцієнт, що враховує нерівномірність корозійного руйнування перетину.

Результатами моделювання корозійного стану сталевих конструкцій є масиви значень коефіцієнта gzf для обґрунтування показників корозійної стійкості (К, мм/рік) і строку експлуатації (Т, рік) елементів конструкцій (рис. 1). Оцінка залишкового ресурсу (Trg) виконується з урахуванням значень коефіцієнта gzf для визначення стратегії технічного обслуговування сталевих конструкцій в агресивних середовищах. Результати розрахункової оцінки залишкового ресурсу сталевих конструкцій (Trg) на прикладі однорідних конструктивних елементів шихтового прольоту мартенівського цеху наведені в табл. 2.

Систематизація показників корозійної стійкості і довговічності сталевих конструкцій виконана для основних груп цехів ВАТ «Донецьксталь» - металургійний завод» за даними розрахунково-експериментального визначення показника якості експлуатації Fe, що включає аналіз пошкоджуваності по відхиленню від середини поля допуску (метод Г. Тагуті).

Дані контролю корозійного стану об'єктів (параметри «виходу» системи) дозволяють зробити аналіз вимог технологічної безпеки (параметри «входу») для обґрунтування регламенту ремонтно-відновлюваних робіт з урахуванням показників ремонтопридатності і післяремонтної несучої здатності.

Таблиця 2

Специфікація параметрів залишкового ресурсу для однорідних конструктивних елементів

Завдання критеріїв граничних станів при продовженні ресурсу за результатами оцінки фактичного стану виконується за допомогою коефіцієнта зворотного зв'язку режиму експлуатації конструкцій (y) на підставі залежності:

, (6)

де N – найбільше розрахункове зусилля в конструктивному елементі, кН; Ф – граничне зусилля, кН, яке може сприйняти елемент з характеристикою пошкоджуваності Qf; Г – відношення резерву надійності.

Використання коефіцієнта зворотного зв'язку режиму експлуатації (y) забезпечує реалізацію аналітичного підходу до керування технологічною безпекою, формування програм забезпечення надійності на основі рішення завдань аналізу причин, наслідків відмов (FMEA) і оцінки критичності відмов (FMECA). При цьому критерієм технологічної безпеки конструкцій залишається характеристика (h), що визначає пропускну здатність регулювання ресурсу:

h= 1/(Г-y). (7)

При накопиченні пошкоджень Qf коефіцієнт зворотного зв'язку (y) характеризує зниження експлуатаційних показників сталевих конструкцій при встановленому проектному значенні відношення резерву надійності (Г). Впливи негативних зовнішніх факторів A(L,G,S,T,R) і внутрішніх параметрів A(f) викликають корозійне руйнування і появу ознак граничних станів конструкцій. Пропускна здатність регулювання ресурсу характеризує припустиму зміну проектного значення відношення резерву надійності (Г) для відновлення працездатного стану і продовження ресурсу за рахунок конструктивно-технологічних обмежень і методів забезпечення необхідної післяремонтної несучої здатності. Скінченно-елементне моделювання напружено-деформованого стану (НДС) сталевих конструкцій для оцінки показників ресурсу (y,h) виконане з використанням інтегрованого розрахункового комплексу SCAD 7.29.

Третій розділ містить розрахунково-експериментальне обґрунтування показників ремонтопридатності сталевих конструкцій. За даними обстежень технічного стану захисних покриттів об'єктів металургійного виробництва встановлено, що експлуатаційні параметри конструкцій суттєво залежать від умов експлуатації, якості ремонтних робіт, виконання вимог щодо забезпечення довговічності конструкцій.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8