Научное обоснование, разработка и опытное внедрение новой нормативно-методической базы и системы мониторинга применительно к особо опасным энергетическим объектам

• Автор: Гусев, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.14, 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил

Содержание

1. Аналитические исследования показателей надежности, безопасности и

долговечности работы энергооборудования в условиях выработки индивидуального ресурса

1.1. Аналитические исследования показателей долговечности работы энергооборудования на стадии выработки физического ресурса
1.2. Аналитические исследования различных механизмов повреждаемости металла энергооборудования

1.2.1. овреждаемость в условиях ползучести металла.

1.2.2. Микродеформацин с точки зрения динамики дислокации.

1.2.3. Аналитические исследования процессов микродеформаций в

образцах из стали Х1МФ

1.2.4. Деформация механизма разрушения конструкций с точки зрения физической мезомеханики.
1.2.5. Производство энтропии и необратимость пластической деформации в элементах энерг ооборудования.
1.2.6. Волны пластической деформации
2. Исследование по оценке эффективности действующей системы
технической диагностики энергетического оборудования ТЭС
2.1. Исследование причин повреждаем ости основных элементов энергооборудовання ТЭС в прогрессе эксплуатации
2.2. Исследование повреждаемости гибов трубопроводов в информационном поле существующей системы диагностики
2.3. Исследование качественных и количественных показателей используемых методов диагностики паропроводов
3. Разработка систем мониторинга и оперативной диагностики
паротрубопроводов и литых корпусных деталей турбин
3.1. Исследования и разработка интегральных признаков диагностирования, применительно к особо опасным энергетическим конструкциям
3.2. Разработка системы мониторинга и оперативной диагностики прямых и гнутых участков паротрубопроводов .
3.3. Методика базового варианта измерения параметров фрактальных кластеров ка паропроводах ТЭС
3.4. Методика определения характеристик металла паропроводов в процессе эксплуатации и восстановительной термообработки .
3.4.1. Измерительный механизм метода
3.4.2. Технические характеристики установки.
3.4.3. Принцип работы установки.
3.5. Система мониторинга гг диагностики сложнопредельных конструкций паровых гурбнн по критериям фракгальных кластеров
3.5.1. Конструкция счстношпсгрирующего устройства
3.5.2. Принцип работы счстноинтсгрнрующсго мехатгиэма
3.5.3. Метод расчета параметров фрактальных кластеров.
3.5.4. Техническая характеристика счетноинтегрирующего устройства.
4. Аналитические, лабораторные и стендовые испытания образцов и
натурных моделей для оценки скорости деградации металла при различных состояниях металла и различных механизмах ег о разрушения.
4.1. Исследование повреждаемости паропроводов по механизму пористости
4.2. Исследование повреждеиности паропроводов по механизму ползучести и
длительной прочности
5. Экспериментальные натурные исследования по определению
механизма разрушения гибов паропроводов из стали X1МФ, работающих в условиях ползучести
5.1. Условия проведения экспериментов
6. Научное обоснование и разработка новых нормативнотехнических
документов для опенки состояния эиергооборудования, отнесенного к особо опасным энергетическим объектам
6.1. Общие положения.
6.2. Требования к организации работ исполнителям, к средствам и объектам, подлежащим оперативному, индивидуальному контролю и диагностике металла после выработ ки паркового ресурса в условиях ползучести
6.3. Парковый ресурс.
6.4. Методы, объемы и сроки проведения оперативного, индивидуального
контроля и диагностики.
6.5. Выбор критериев диагностирования при оперативном, индивидуальном контроле и диагностике паротрубопроводов
6.5.1. Общие положения
6.5.2. Апробация новых и оптимизация существующих критериев для
контроля и оперативной диагностики металла паропроводов
6.6. Методика построения математической модели деформационной устойчивости паропроводных сталей по характеристикам фрактальных кластеров
6.6.1. Теоретическая и экспериментальная апробация разработки.
6.6.2. Методика экспериментального и расчетного определения максимальных значений КуС К1С при С С, для стали Х1М1Ф тт 0 МПа .
6.6.3. Программный комплекс для расчета на ПЭВМ долговечности
конструктивных элементов но параметрам фрактальных кластеров
Выводы по диссертационной работе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Планируется общий срок службы энергооборудования продлтъ до лет и болсс. Анатогнчно действуют и другие страны. Учитывая в ближайшей перспективе существенное снижение уровня надежности энергооборудования представляется перспективной разработка систем управления его индивидуальной надежностью, которые, прежде всего должны базироваться на новых системах оперативной диагностики и мониторинга, а также на новой нормативнотехнической базе. В данной главе диссертационной работы анализируется повреждаемость энергооборудовання как по регламентируемым оценочным критериям, так и вновь разрабатываемым. Одним из важнейших оценочных критериев работоспособности энертооборудования, эксплуатируемого в условиях высоких температур и давлений является ползучесть металла. Как известно, ползучесть в общем случае может иметь три стадии. Первая стадия I ползучести характеризуется скоростью ползучести, уменьшающейся во времени, называется неустановившсйся ползучестью или ползучестью Анлраде и имеет степенную зависимость деформации от времени рис. Р постоянная т время 0 мгновенная начальная деформация. Рис. Вторая стадия II имеет практически постоянную скорость ползучести, называется квазиравномерной или установившейся ползучестью. Обычно принимают, что скорость установившейся ползучести равна минимальной скорости ползучести . Т . Третья стадия III ползучести характерна тем, что скорость ползучести возрастает с течением времени и процесс заканчивается разрушением. Ь коэффициегты время начала стадии III ползучести. Большинство моделей деформирования при ползучести разработаны для установившейся стадии. В зависимости от гомологической температуры механизмы накопления
пластической деформации условно могут быть разделены на три группы. Преодоление препятствий рассматривается как термически активированный процесс, плотность дислокации возрастает с течением времени. С повышением температуры 0,
динамического возврата, имеющие в своей основе нсконссрватнвное движение дислокации и их аннигиляцию, зависящие, в свою очередь, от объемной диффузии более высокие гомологические температуры или диффузии по дислокационным
трубкам меньшие значения . Для описания преодоления дислокациями препятствий используют термодинамические понятия с помощью введения кажущейся энергии энтальпии активации. ДН0 ЬАтст кТ
где АН0 кажущаяся энтальпия активации А активационная поверхность, зависящая от напряжений о к коэффициент. Подобные зависимости используются, когда стадия возврата в значительной мерс подавлена. С1 и0 эффективная кажущаяся энергия активации в нсиагруженном теле у структурный параметр. Хотя кажущаяся энергия активации низкотемпературной ползучести близка к энергии активации сублимации, имеются и другие элементарные процессы. До настоящего времени мало изучена связь этих моделей с дислокационными механизмами. Однако в областях, в которых наблюдаются отклонения от степенной зависимости между скоростью ползучести и напряжением, применение подобных моделей позволяет получить достаточно хорошие результаты. Повышение температуры и снижение уровня напряжений приводит к степенной зависимости скорости ползучести от напряжений и совпадению энергии активации процесса ползучести с энергией активации самодиффузии. В исследованиях Д. Дорна. Ф.Гарофало и Дж. Установившаяся ползучесть является в данном случае результатом двух процессов упрочнения и динамического возврата. Последний, в известной мере, снижает уровень упрочнения, вызванного ростом плотности дислокации и формированием различных дислокационных структур. В большинстве моделей возврат зависит от переползания дислокации, а слсдовазельно, от диффузии. Дж. Внртман предположил, что после завершения стадии неустановившейся ползучести в образце создается дислокационная структура динамической устойчивости непрерывно происходит зарождение и исчезновение дислокации. Аннигиляция дислокации противоположного знака, находящихся в разных плоскостях, происходит в результате, как поглощения вакансий, так и их образования. Скорость ползучести контролируется диффузией вакансий между дислокациями.