Метод прогнозирования ресурса сосудов и аппаратов по коррозионному износу, степени опасности и объемам технического диагностирования

• Автор: Черепанов, Анатолий Петрович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 290 с. : 79 ил.

Оглавление
Введение
1. Современное состояние и анализ методов прогнозирования ресурса сосудов и аппаратов при проектировании, изготовлении и эксплуатации

1.1. Основные задачи прогнозирования ресурса сосудов и аппаратов

1.2. Вопросы нормирования, обоснования и назначения коэффициентов запаса прочности

1.3. Оценка прочности зон сопряжения штуцеров с элементами корпуса и их учет при прогнозировании ресурса сосудов и аппаратов
1.4. Особенности прогнозирования ресурса сосудов и аппаратов, не учтенные в методических рекомендациях
Анализ существующих методов прогнозирования ресурса показал их ограниченные возможности, вызванные следующими причинами:

Постановка задачи

2. Анализ ресурсно-прочностных показателей, необходимых для оценки ресурса сосудов и аппаратов
2.1. Определение запасов толщины стенок сосудов и аппаратов
2.2. Оценка влияния на ресурс скорости износа с учетом предельных отклонений толщины стенки и погрешностей измерения
2.3. Определение запасов прочности стенок сосудов и аппаратов по механическим напряжениям от воздействия нагрузок
2.4. Основы расчета ресурса сосудов и аппаратов по запасам толщин стенок и запасам прочности
3. Теоретическое обоснование модели прогнозирования ресурса сосудов и аппаратов по результатам ресурсно-прочностных исследований
3.1. Выбор параметров технического состояния для реализации модели прогнозирования ресурса сосудов и аппаратов

3.2. Применение степени износа стенок в качестве параметра для прогнозирования ресурса сосудов и аппаратов
3.3. Учет влияния степени опасности в случае разрушения и объемов контроля сосудов и аппаратов при техническом диагностировании
3.4. Обоснование метода прогнозирования ресурса сосудов и аппаратов по степени износа и коэффициенту безопасности
3.5. Исследование области допустимых значений степени износа, коэффициента безопасности и ресурса по запасам толщины стенки
4. Результаты исследования влияния эффективности ТД и степени опасности разрушения на ресурс сосудов и аппаратов
5. Поточно-ориентированная технология проведения ресурсно-прочностных исследований сосудов и аппаратов
6. Принцип построения комплекса для компьютерной обработки результатов технического диагностирования сосудов и аппаратов
6.1. Ресурсно-прочностные показатели, принятые в расчетных модулях КомКОРД
6.2. Реализация маршрутной технологии с применением КомКОРД
6.3. Реляционная модель компьютерной обработки результатов технического диагностирования сосудов и аппаратов
6.4. Оператор подготовки и ввода исходных данных в формы КомКОРД

6.5. Оператор расчета и анализа прочности сосудов и аппаратов с использованием формализованных электронных таблиц КомКОРД
7. Заключение по работе
Список использованных источников
Приложения

Обозначения и сокращения
В диссертации приняты следующие сокращения:
Вероятность безотказной работы - ВБР;
Исходное техническое состояние - ИТС;
Исходный (проектный) запас толщины стенки на коррозионный износ - ИЗТ; Комплекс компьютерной обработки результатов технического диагностирования - КомКОРД;
Напряженно-деформированное состояние - НДС;
Напряженное состояние - НС;
Неразрушающий контроль - НК;
Нормативно-техническая документация - НТД;
Предельное техническое состояние - ПТС;
Предельный (на период окончания ресурса) запас толщины стенки на коррозионный износ - ПЗТ;
Ресурсно-прочностные исследования - РПИ;
Сосуд и (или) аппарат - СиА;
Текущий (фактический на момент ТД) запас толщины стенки на коррозионный износ - ФЗТ;
Техническое диагностирование - ТД;
Техническое состояние - ТС;
Техническое устройство - ТУ;
Фактическое техническое состояние - ФТС;
Экспертиза промышленной безопасности - ЭПБ.

[21, 22, 115, 156, 239]. Такая методология расширяет возможности методов оценки, и делает их наиболее соответствующими физическим процессам изнашивания и здравому смыслу. В рамках такой методологии можно учесть, что фактический срок службы может существенно превышать нормативный. При этом установленный в документации нормативный ресурс (нормативный срок службы) имеет смысл минимального срока эксплуатации, в течение которого изготовитель гарантирует нормальную работу с большой вероятностью. Если предположить, что срок службы является случайной величиной, как сказано выше, для его описания следует использовать вероятностные модели. Вероятность того, что СиА за время эксплуатации предельного состояния не достигнет, определяется «кривой выживаемости» (survivor curve) типа Айова [314]. Кривая выживаемости связана с определением остаточного срока службы и характеризует процесс выбытия из эксплуатации СиА по мере достижения ими предельного состояния. Применительно к оценке машин, подобные модели рассмотрены в работах [260, 262].
Вероятностные модели ресурса применяются также в задачах оценки стоимости объектов интеллектуальной собственности [7.3]. В цитируемой работе используются известные вероятностные распределения, в частности, модель Вейбулла и модели выживаемости типа Айова [314]. Для вероятностного описания срока службы СиА может использоваться также логнормальное распределение, которое наряду с распределением Вейбулла [254] получило широкое применение и развитие в теории надежности технических систем, машин и сложных конструкций [156]. Выбор того или иного распределения определяется характером преобладающих физических процессов, наличием исходной информации и возможностями вычислительных процедур. Статистический подход к задаче прогнозирования остаточного срока службы (ресурса) [114] развивается на основе моделей, наиболее приемлемых в реальных ситуациях. Когда потеря работоспособности (стоимости) в основном обусловлена физической деградацией СиА, а остаточный срок