Основные механизмы деградации трубопроводов
Наиболее характерные механизмы деградации определяются особенностями реакторной установки, материалами, условиями эксплуатации и т.д.
К основным механизмам деградации относятся:
- термическая усталость (ТУ);
- коррозионное растрескивание (КР);
- коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) (межкристаллитная коррозия, транскристаллитная коррозия и т.д.);
- щелевая коррозия и локальное коррозионное воздействие (ЛК) (микробная коррозия, питтинговая коррозия и др.);
- эрозия при кавитации (Э-К);
- эрозионная коррозия (Э/К);
- вибрационная усталость (ВУ);
- гидроудар (ГУ).
Определения частот отказов/повреждений разрывов трубопроводов на основе имеющихся данных по конкретным механизмам деградации является предметом отдельного направления при моделировании процессов и оценке самих частот. Ниже, в табл. 1, приведены типичные величины частот, рассчитанные по данным эксплуатационного опыта США.
Таблица 1. Характерные механизмы деградации и их частоты
Механизм отказа повреждения
|
Количество отказов / повреждений
|
Разрывы
|
Частота отказов / повреждений
|
Условная вероятность разрыва
|
Частота разрывов (на реакторо-год)
|
Точечная оценка
|
Точечная оценка
|
Точечная оценка
|
Байесовская оценка
|
ТУ
|
38
|
0
|
1,8х10-2
|
< 0,026*
|
< 4,8х10-4*
|
3,8х10-5
|
КР
|
14
|
0
|
6,8х10-3
|
< 0,071*
|
< 4,8х10-4*
|
3,8х10-5
|
КРН
|
166
|
0
|
8,0х10-2
|
< 0,0060*
|
< 4,8х10-4*
|
3,8х10-5
|
ЛК
|
72
|
3
|
3,5х10-2
|
0,042
|
1,5х10-3
|
1,2х10-3
|
Э-К
|
15
|
0
|
7,3х10-3
|
< 0,067*
|
< 4,8х10-4*
|
3,8х10-5
|
Э/К
|
280
|
19
|
1,4х10-1
|
0,068
|
9,2х10-3
|
8,7х10-3
|
ВУ
|
364
|
25
|
1,8х10-1
|
0,069
|
1,2х10-2
|
1,2х10-2
|
ГУ
|
35
|
15
|
1,7х10-2
|
0,43
|
7,3х10-3
|
6,8х10-3
|
Другие
|
43
|
8
|
2,1x10-2
|
0,19
|
3,9х10-3
|
3,5х10-3
|
Дизайн и конструкция
|
192
|
13
|
9,3х10-2
|
0,068
|
6,3х10-3
|
5,9х10-3
|
Неизвестные
|
177
|
11
|
8,6х10-2
|
0,062
|
5,3х10-3
|
4,9х10-3
|
ВСЕГО
|
1396
|
95
|
6,8х10-1
|
0.068
|
4,6х10-2
|
4,5х10-2
|
*- точечная оценка - ноль, если не наблюдаются разрывы; верхняя оценка дана в предположении одного отказа для каждого механизма деградации.
Величины частот для потенциальных разрывов трубопроводов вследствие специфических механизмов деградации позволяют выделить наиболее важные из них и проранжировать их по трем ранее введенным категориям.
В табл. 2 приведено разбиение механизмов деградации по категориям риска для оценки потенциальных разрывов трубопроводов в рамках матрицы риска.
Таблица 2. Категории механизмов деградации при оценке потенциального риска для трубопроводов
Потенциальный риск разрыва для трубопроводов
|
Условия течи
|
Механизм деградации 1/(реакторо-год)
|
Типичные величины частот,
|
Высокий
|
Большая
|
Эрозионная коррозия, гидроудар, вибрационная усталость
|
~10-2
|
Средний
|
Малая
|
Тепловая усталость, усталостная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением, локальная коррозия
|
<=10-3
|
Низкий
|
Отсутствует
|
Отсутствует
|
<10-4
|
При подготовке данной работы были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru
|