2649164779

PL0800178

SPOSOBY OCENY ŻYWOTNOŚCI RESZTKOWEJ NA PODSTAWIE WSKAŹNIKÓW MECHANIKI PĘKANIA W DIAGNOSTYCE

URZĄDZEŃ CIŚNIENIOWYCH

WITOLD SZTEKE*, WALDEMAR BIŁOUS*, JAN WASIAK*, WITOLD BARAN*,

EWA HAJEWSKA*, TADEUSZ WAGNER*,

MARTYNA PRZYBORSKA*, ADAM WOCIAL*, PIOTR ZAJĄCZKOWSKI** ♦Laboratorium Badań Materiałowych IEA, Świerk **MEGA-ERG Sp. z o.o. Przedsiębiorstwo Techniczno-Usługowe, Warszawa

W referacie podano sposoby oceny żywotności resztkowej urządzeń ciśnieniowych na podstawie wskaźników mechaniki pękania w oparciu o krzywą pękania FAD. Przedstawiono propozycję założeń schematu diagnostyki urządzeń ciśnieniowych z zastosowaniem metod mechaniki pękania.

1. WPROWADZENIE

Od kilkunastu lat w krajach Unii Europejskiej istotnym uzupełnieniem klasycznych metod diagnostycznych energetycznych urządzeń ciśnieniowych jest analiza ich wyników w oparciu o wykres pękania FAD (Failure Assessment Diagram), tzn. metodę bezpiecznej eksploatacji elementów konstrukcyjnych ciśnieniowych urządzeń zawierających pęknięcia lub inne wady materiałowe. Wykres pękania FAD uwzględnia jednocześnie dwa niezależne kryteria zniszczenia elementów konstrukcji: pierwsze oparte na klasycznej wytrzymałości materiałów a drugie na wskaźnikach mechaniki pękania.

Od wielu lat, również w kraju, podejmowane są próby sformułowania kompleksowych programów diagnostyki materiałowej urządzeń ciśnieniowych dla energetyki. Wynikiem tych usiłowań było ogólne określenie niezbędnych danych materiałowych (pełzanie, niskocyklowe zmęczenie, wskaźniki wytrzymałości statycznej na rozciąganie itp.) oraz eksploatacyjnych (czas i inne warunki eksploatacji). Nie sformułowano jednak nigdy i nie zaakceptowano do stosowania jednego spójnego programu diagnostycznego dla materiałów konstrukcyjnych stosowanych w energetyce. Podobne problemy występują w innych branżach przemysłowych eksploatujących urządzenia ciśnieniowe, np. w gazownictwie (rurociągi dalekiego przesyłu gazu). Podczas wielu spotkań przedstawicieli PGNiG S.A. i Laboratorium Badań Materiałowych IEA w Świerku, poruszono miedzy innymi problem diagnostyki materiałowej rurociągów dalekiego przesyłu gazu. Ponieważ do tej pory, w gazownictwie, też nie wypracowano uniwersalnej metody diagnostyki, decyzję o dalszej bezpiecznej pracy rurociągu lub o podwyższeniu panującego w nich ciśnienia roboczego podejmuje się najczęściej w oparciu o badania nieniszczące wykonywane przez inteligentne tłoki, fragmentaryczne badania materiałowe (wytrzymałość, udamość, twardość) oraz próby ciśnieniowe.

Z praktyki eksploatacyjnej wynika, że wymienione wyżej metody badawcze nie zawsze stosowane są jednocześnie, z uwagi na czas i koszty. Decyzje o dalszej eksploatacji podejmuje się najczęściej w oparciu o wyniki prób ciśnieniowych lub stresowych, których wyniki uznawane są w gazownictwie za ostateczną weryfikację własności eksploatacyjnych rurociągów.

47