Действующий
Наиболее ответственными элементами, лимитирующими ресурс паропровода как цельного технического устройства, являются гнутые отводы (гибы) и штампосварные колена.
175. Процедура технического диагностирования и продления ресурса паропровода включает следующие мероприятия:
анализ технической документации;
контроль неразрушающими методами;
ревизия паропроводной и опорно-подвесной системы (ОПС);
анализ структуры и микроповреждённости металла непосредственно на элементах, без вырезки (реплика, портативный микроскоп, скол, срез);
исследования состава, структуры, свойств и микроповреждённости металла на вырезках (в необходимых случаях, оговоренных в ФНП);
контрольный расчёт на прочность и оценка остаточного ресурса с учётом фактических данных по условиям эксплуатации, результатам контроля и исследований;
обобщающий анализ результатов комплексного обследования;
Возможность продления срока эксплуатации паропровода сверх назначенного ресурса основывается на положительных результатах обследования (неразрушающего контроля, лабораторных исследований) и расчётных оценок остаточного ресурса.
176. Ресурсные характеристики основных элементов паропроводов определяют расчётным путём: вычисляют приведённые напряжения в элементе нормативными методами, определяют эквивалентные параметры за весь предшествующий срок эксплуатации и с использованием этих данных рассчитывают по критериальным показателям длительной прочности стали индивидуальный и остаточный ресурс на заданные параметры.
В качестве основного расчётного режима рассматривается режим с рабочей (квазистационарной) нагрузкой.
Расчёт с учётом циклической составляющей нагружения по критерию предельной суммарной накопленной повреждённости от действия статических и циклических напряжений проводится в случаях, если общее количество полных циклов нагружения (пусков-остановов паропровода из холодного состояния) превысит 1000 на время исчерпания ресурса).
К пуску из холодного состояния следует относить пуск паропровода, если перед его началом температура металла составляет не более 150°С.
177. Расчёт приведённых напряжений в элементах паропроводов выполняют нормативными методами с учётом следующих требований:
а) В гнутых отводах (гибах) приведённые напряжения рассчитывают для растянутой зоны (наружного обвода) гиба; в штампованных и литых коленах - для растянутой и сжатой зон (наружный и внутренний обводы).
Для штампосварных колен расчётная зона определяется расположением продольных сварных швов (приведённые напряжения рассчитывают либо для растянутой и сжатой зон, либо для нейтральной зоны).
б) При определении коэффициентов формы гибов для расчёта приведённых напряжений используют максимальное значение овальности по результатам измерений, но не менее 6%.
Для штампованных, литых и штампосварных колен овальность принимают равной 2%.
в) В расчётах используют минимальную фактическую толщину стенки
по результатам УЗТ. Если
превышает номинальную толщину стенки элемента, расчёт ведётся по номинальной толщине стенки с учётом только эксплуатационной компенсирующей прибавки.
г) При вычислении приведённых напряжений в сварных тройниках расчётный коэффициент прочности
принимают равным минимальному значению из коэффициента прочности за счёт ослабления детали отверстием
(c учётом укрепления) и коэффициента прочности штуцерного сварного соединения
:
.
д) Коэффициент прочности продольных сварных соединений штампосварных колен и штуцерных сварных соединений тройников принимают равным:
при расчётной температуре до 530°С - не более 0,8;
при расчётной температуре 530°С и выше - не более 0,7, а для сталей 15Х1М1Ф, 10Х9МФБ и X10CrMoVNb9-1 - не более 0,65.
е) Для стыковых сварных соединений ресурсоопределяющими являются эквивалентные напряжения, расчёт которых выполняют с учётом совместного действия полного комплекса нагружающих факторов, включая весовые нагрузки и усилия от компенсации тепловых перемещений.
В качестве расчётного эквивалентного напряжения для последующего определения индивидуального или остаточного ресурса сварных соединений принимают его значение, соответствующее наиболее напряжённому сечению.
178. Эквивалентные параметры эксплуатации и эквивалентную наработку паропровода определяют с использованием станционных данных по среднегодовым температурам и давлениям и соответствующим фактическим наработкам по каждому календарном году за весь срок эксплуатации согласно следующему порядку.
а) Расчёт эквивалентных температуры и наработки построен на известном параметрическом уравнении жаропрочности.
Эквивалентная наработка определяется по формуле:
где
- эквивалентная наработка, приведённая к температуре
, (условная наработка, соответствующая фактическому исчерпанию ресурса металла паропровода за счёт ползучести при заданной постоянной температуре
). В качестве таковой температуры (
) принимают расчётную температуру
;
и
- среднегодовая температура в текущем году и соответствующая данному году наработка;
n - количество лет работы паропровода.
В приведённом выражении, а также в последующих формулах температура Т принимается в К.
б) Эквивалентная температура
эксплуатации определяется численным методом из соотношения:
где
- фактическая наработка паропровода на фиксированный момент времени (время обследования):
.
Уравнение (11) решается относительно неизвестной величины
численно методом последовательных приближений. В качестве первой итерации следует использовать значение температуры
.
Допускается считать достаточной точность вычислений
°С.
в) Эквивалентное давление рассчитывается по формуле:
где:
- эквивалентное давление за весь расчётный срок службы
;
и
- среднегодовое давление в текущем году и соответствующая данному году наработка;
n - количество лет работы паропровода за расчётный период;
m - показатель степени в уравнении длительной прочности.
Показатель m в уравнении длительной прочности принимают согласно справочным данным.