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);
- щелевая коррозия и локальное коррозионное воздействие (ЛК) (микробная коррозия, питтинговая коррозия и др.);
- 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
Байесовская оценка
ТУ
38
0
1,8х10-2
< 0,026*
< 4,8х10-4*
3,8х10-5
КР
14
6,8х10-3
< 0,071*
КРН
166
8,0х10-2
< 0,0060*
ЛК
72
3
3,5х10-2
0,042
1,5х10-3
1,2х10-3
Э-К
15
7,3х10-3
< 0,067*
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
ГУ
35
1,7х10-2
0,43
Другие
43
8
2,1x10-2
0,19
3,9х10-3
3,5х10-3
Дизайн и конструкция
192
13
9,3х10-2
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
<10-4
При подготовке данной работы были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru
