Основные механизмы деградации трубопроводов

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);

коррозионное растрескивание (КР);

коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) (межкристаллитная коррозия, транскристаллитная коррозия и т.д.);

- щелевая коррозия и локальное коррозионное воздействие (ЛК) (микробная коррозия, питтинговая коррозия и др.);

эрозия при кавитации (Э-К);

эрозионная коррозия (Э/К);

- 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

Точечная оценка

Точечная оценка

Байесовская оценка

ТУ

38

0

1,8х10-2

< 0,026*

< 4,8х10-4*

3,8х10-5

КР

14

0

6,8х10-3

< 0,071*

< 4,8х10-4*

3,8х10-5

КРН

166

0

8,0х10-2

< 0,0060*

< 4,8х10-4*

3,8х10-5

ЛК

72

3

3,5х10-2

0,042

1,5х10-3

1,2х10-3

Э-К

15

0

7,3х10-3

< 0,067*

< 4,8х10-4*

3,8х10-5

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

1,2х10-2

ГУ

35

15

1,7х10-2

0,43

7,3х10-3

6,8х10-3

Другие

43

8

2,1x10-2

0,19

3,9х10-3

3,5х10-3

Дизайн и конструкция

192

13

9,3х10-2

0,068

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

Отсутствует

<10-4



При подготовке данной работы были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru