| |||||
МЕНЮ
| Физико-статистическая оценка ресурса теплообменных труб с начальными дефектами производства в виде трещинФизико-статистическая оценка ресурса теплообменных труб с начальными дефектами производства в виде трещин
В настоящее время при конструировании и разработке энергетического
оборудования, в частности парогенераторов для быстрых реакторов большой
мощности возникает задача прогнозирования уровня надежности элементов и
узлов этого оборудования. Как показывает опыт эксплуатации, одним из
основных видов отказа парогенератора "натрий - вода" является течь воды в
натрий, которая возникает после образования сквозной трещины в поверхности
теплообмена. С этой точки зрения, в качестве основного процесса отказа
целесообразно выбрать рост усталостной трещины в теплообменной трубке
парогенератора "натрий – вода”, возникшей на месте начального дефекта
производства трещиноподобного типа присутствовавшего в материале трубки. Для определения характеристик надежности в этих условиях на этапе проектно-конструкторской разработки предлагается использовать математическую модель, а именно зависимость вида [pic] (1) где Н - показатель надежности, являющийся Функцией следующих аргументов: t Модель должна соответствовать следующим требованиям: иметь простую структуру; содержать небольшое число основных значимых параметров; позволять физическую интерпретацию полученных зависимостей должна быть пригодной для прогнозирования срока службы изделия. В основе модели лежит предположение о том, что поверхность теплообмена трубки площадью Sn , содержит начальные дефекты эллиптической формы, расположенные перпендикулярно к первичным окружным напряжениям. В связи с тем, что трубка представляет собой тонкостенный сосуд давления, поверхностные дефекты подобного расположения, формы и ориентации наиболее склонны к развитию . В процессе эксплуатации дефект растет по глубине, оставаясь геометрически подобной фигурой. Глубина начального дефекта В0 является случайной величиной. Введем условную функцию распределения H0(x/y), которая представляет собой вероятность того, что на поверхности площадью Sn=y существует дефект глубина которого В0, 0 . Амплитуду нагрузки (( ( t ) во времени считаем стационарным случайным процессом с нулевым математическим ожиданием и ненулевой дисперсией. Таким образом, для определения W ( t ) необходимо определить число
пересеченхй в единицу времени стационарного случайного процесса со [pic]
где f (r ) ,f (s ) - плотность вероятности в сечениях (-1( t ) и (( ( t Тогда [pic] (7) В заключение следует отмеить, что исходя из предложенной модели надежности можно рассмотреть примерную методику расчета характеристик надежности трубки теплообмена на этапе проектирования: 1) получение исходной информации об условиях эксплуатации, начальных дефектах и харахтеристиках материала трубки; 2) Выделение наиболее "опасных" в надежностном отношении сечений трубки, т.е. тех участков поверхности теплообмена, где сочетание эксплуатационных и конструкционных факторов наиболее благоприятствует зарождению и развитию усталостных трещин; 3) определение параметров модели для каждого из сечений по формулам (5), 4) расчет характеристик надежности трубки для каждого сечения на основе формулы (4); 5) расчет характеристик надежности трубки в целом, исходя из того, что появления сквозных трещин различных сечениях трубки являются независимыми событиями. Список литературы:
|
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|