ГОСТ Р 55682.4-2017 (EN 12952-4:2011) Котлы водотрубные и котельно-вспомогательное оборудование. Часть 4. Расчет в процессе эксплуатации предполагаемого срока службы котла
Приложение B
(справочное)
Расчет усталостного повреждения в процессе эксплуатации
B.1 Общие положения
В данном приложении приведено описание метода расчета повреждения элементов котла, в процессе его эксплуатации, вследствие малоцикловой усталости. Данный метод основан на измеренных значениях температуры, перепадов температур, давлении, деформации, перемещений и т.д., таких значений, из которых действующее напряжение может быть определено.
Для выполнения данного расчета необходимо применять компьютеризованную систему протоколирования данных.
B.2 Условные обозначения и сокращения
В дополнение к условным обозначениям, приведенным в таблице 4-1 ГОСТ Р ЕН 12952-1, должны применяться условные обозначения и сокращения, приведенные в таблице B.1.
Таблица B.1 - Условные обозначения и сокращения
Условное обозначение | Описание | Единица |
Деформация | - | |
Напряжение | Н/мм | |
| Последовательные значения | Н/мм |
Относительное экстремальное значение напряжений (максимальные или минимальные) | - | |
| Последовательные значения | - |
Верхний предел диапазона напряжений, который не вызывает усталостного повреждения (диапазон напряжения ниже предела упругости | - | |
ЛЗ | Логическое значение: | - |
Коэффициент концентрации напряжений на кромке, расположенной вдоль оси цилиндра | - |
B.3 Расчет напряжения вследствие усталости
B.3.1 Общие положения
Усталость - это процесс постепенного накопления повреждений материала, которое происходит под действием переменных напряжений. Поэтому действительное напряжение в точках наибольшего нагружения элементов котла, где, теоретически, может иметь место усталость, должно подсчитываться постоянно через короткие промежутки времени (например, с интервалом 1 мин), исходя из измеренных значений давления P, перепадов температур и т.д., таким образом, чтобы относительные максимальные и минимальные величины могли бы быть определены с достаточной точностью.
B.3.2 Элементы цилиндрической и сферической формы
По аналогии с 13.4 ГОСТ Р 55682.3, действительное напряжение на внутренней кромке отверстия цилиндрического элемента составляет:
- для кромки, расположенной вдоль оси цилиндра
; (B.1)
- для кромки, расположенной поперек оси цилиндра, и для обеих кромок сферы:
. (В.2)
Примечание - Перепад температур стенки - отрицательный при возрастании
, определение
дано в 13.2 ГОСТ Р 55682.3.
B.3.3 Другие геометрические формы
Расчет напряжений должен выполняться в соответствии с ГОСТ Р 55682.3 и приложением B, с учетом влияния факторов наличия надрезов, выполненных ранее.
B.4 Определение экстремальных значений напряжений
B.4.1 Общие положения
Повреждение от малоцикловой усталости, вычисляемое в соответствии с настоящим приложением, не зависит от времени выдержки, в течение которого действуют напряжения, или от времени между экстремальными значениями напряжения. Эти показатели (продолжительности временных интервалов) могут не приниматься во внимание. Таким образом, для данного расчета достаточно определить и сохранить в памяти только относительные экстремальные значения эквивалентного напряжения в их хронологической последовательности. Это очень эффективный способ предварительной обработки данных. Если этот способ предварительной обработки данных будет применяться, то необходимо вычислять напряжения по оперативным данным в соответствии с измеренными значениями. После каждого измерения и расчета напряжения экстремальное значение может быть получено из последних трех значений ,
,
, где предпоследнее значение
было относительным экстремальным. Если логические значения (логика Булля)
(B.3)