Проблемы определения и продления ресурса безопасной эксплуатации машин и конструкций в последние десятилетия приобрела исключительную актуальность во всех промышленно развитых странах. Для России важность их решения обусловлена снижением объемов производства для восполнения выводимых из эксплуатации машин и конструкций. Это в первую
очередь касается объектов тепловой и ядерной энергетики, нефтегазопроводов, химической промышленности, наземного, надводного и воздушного транспорта,
промышленного и гражданского строительства.
При этом должны решаться такие зачачи:
– оценка состояния конструкционных материалов
несущих элементов с учетом исходной технологической наследственности и возникающих эксплуатационных повреждений;
– определение характера, параметров, дислокации
и размеров макро- и микродефектов в несущих элементах;
– построение математической модели функционирования объекта и его подсистем для определения
фактического состояния и остаточного ресурса;
Если при анализе механизмов отказов на стадии
эксплуатации конструкций, рассчитанных на длительные сроки службы, исключить отказы вследствие
нерасчетных перегрузок, природных воздействий,ошибок при проектировании, ремонте или эксплуатации, то остальные случаи отказов можно отнести преимущественно к двум группам:
– образование и рост усталостных и коррозионно-усталостных трещин до опасных или недопустимых размеров;
– коррозия, приводящая к снижению толщин несущих элементов до опасных или недопустимых размеров.
Так, разрушение или повреждение в результате развития трещин является типичной формой предельного состояния сосудов давления – высоконагруженных объектов, наиболее широко эксплуатируемых почти во всех областях техники (в атомной и тепловой энергетике, на транспорте, в химической и нефтегазовой промышленности).
Одним из основных аспектов решения проблем безопасной эксплуатации оборудования, выработавшего значительную часть проектного срока эксплуатации или не имеющего расчетного срока эксплуатации, является дальнейшее совершенствование методологии оценки остаточного ресурса оборудования.
Однако проблема усложняется тем, что формирование теории безопасности промышленных объектов характеризуется переходом от доминирующей ранее
концепции "нулевого риска", базирующейся на нормативных коэффициентах надежности и безопасности, к концепции "приемлемого риска", согласно которой управление безопасностью, по сути дела, является управлением рисками.
Следует отметить, что значительный ресурс (рассчитанный при проектировании) можно трактовать как текущую величину, которая может уточняться в
ходе эксплуатации по мере получения дополнительной информации об опыте фактической нагруженности.
Основной вопрос заключается в переназначении сроков службы на основе анализа состояния оборудования, дополнительных поверочных расчетов и оценки остаточного ресурса с учетом современных требований по безопасности. Базой для назначения нового(продленного) срока службы должно служить доказательство на стадии эксплуатации (т.е. с учетом уточненных данных) больших возможностей (долговечности, т.е. ресурса) по сравнению с оценками (т.е. проектным ресурсом), выполненными на основе консервативных моделей и характеристик на стадии проектирования.
Библиотека