Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов Мустафин Салават Юлаевич

Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов
<
Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Мустафин Салават Юлаевич. Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.04.- Москва, 2002.- 228 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/1720-1

Содержание к диссертации

Введение

1. Основные направления повышения работоспособности подвижных сопряжений запорной арматуры 8

1.1. Анализ нормативно-технических решений по обеспечению герметичности запорной арматуры 8

1.2. Конструктивно-технологическая характеристика работы подвижных сопряжений в контактных уплотнениях арматуры ... 22

1.3. Анализ общих закономерностей процессов трения и изнашивания подвижных сопряжений затворов арматуры 30

2. Инженерно - аналитические исследования механизма герметизации контактных уплотнений запорной арматуры 36

2.1. Формирование плотности рабочего контакта запорного органа арматуры 36

2.2. Влияние износа на длительную плотность контактного уплотнения запорной арматуры 52

2.3. Расчетно-аналитические предпосылки оценки предельного состояния контактного уплотнения запорной арматуры 60

2.4.Рабочая гипотеза механизма дегерметизации контактного уплотнения затвора 68

3. Системный анализ опытно - экспериментальных исследований процессов трения и изнашивания уплотнений запорной арматуры 86

3.1 Исследование микропроцессов разрушения контактных поверхностей уплотнения затвора арматуры 86

3.2. Физические аспекты нарушения целостности поверхностей контакта уплотнения 90

3.3.Термодинамичекие особенности энерго - массопереноса в структуре контактных уплотнений 100

3.4. Использование принципа динамического подобия при исследовании износостойкости уплотнений 110

4. Разработка инженерных методов оценки и обеспечения работоспособности запорной арматуры покритериям износостойкости подвижных сопряжений 123

4.1. Методика инженерно - квалиметрического анализа работы контактного уплотнения в затворе арматуры 123

4.2. Оценка герметичности затворов при статическом и динамическом режимах нагружения запорной арматуры 132

4.3. Вероятностная оценка работоспособности запорной арматуры 133

4.4.Рекомендации по организации планово-предупредительного ремонта затворов запорной арматуры с учетом требований эксплуатационной надежности 142

4.5. Рекомендации по техническому диагностированию работоспособности запорной арматуры трубопроводных систем 147

Выводы 153

Литература 155

Приложение 163

Введение к работе

Запорная арматура в системах добычи, транспорта и хранения газа и нефти играет исключительно важную роль в обеспечении надежности систем на всех режимах функционирования. В процессе эксплуатации трубопроводных систем различного назначения конструктивные элементы находятся под действием широкого спектра нагрузок и воздействий, обуславливающих сложные процессы трения, износа, усталости и старения. Несмотря на систематические совершенствования конструкций запорной арматуры решение проблемы обеспечения их работоспособности все еще не отвечает современным требованиям надежности и безопасности трубопроводных систем. В определенной мере это обстоятельство объясняется тремя причинами: во-первых, недостаточной плотностью контакта трибосопряжений и герметичностью затворов арматуры; во-вторых, слабоуправляемой функциональной надежностью системы «трубопроводы - запорная арматура»; в-третьих, вследствие износа трибосопряжений запорной арматуры.

В настоящее время в России, в технологических системах сбора т подготовки газа, на станциях ПХГ и на магистральных газопроводах эксплуатируются запорная арматура с шаровым затвором отечественного производства и ряда зарубежных фирм: «Saut du Tarn» (Со дю Тарн, Франция), «Kameron» (Камерон, Франция), «Grove» (Грове), «Valvort Alloiko» (Балворт Аллойка, Италия), «Borzig» (Борзиг, Германия), «Kitamura Volve» (Китамура Волву, Япония), «Hubner und Mauer» (Хюбнер и Мауер, Австрия), «CKD» (ЧКД, Чехия) и др.

В результате этих причин все еще остаются весьма значительными потери продукта, а следовательно, связанный с ними ущерб, наносимый окружающей среде. Так, по газовой промышленности выбросы метана, связанные с запорной арматурой составили в период 1994-1995 г.г. от 1,2 до 1.9 млрд. м3. Причем при проведении предприятиями ОАО «Газпром» контроля герметичности газопро- водов с применением лазерных систем выявлено, что большинство самопроизвольных утечек природного газа наблюдается на крановых площадках, и в первую очередь, через продувочные свечи. Нарушение их герметичности приводит к загрязнению в районе расположения арматуры окружающей природной среды, созданию взрывоопасной обстановки, а также коммерческим потерям. Замена свечного крана или его ремонт со вскрытием корпуса чреваты прямыми потерями значительного количества газа и вызывают огромные косвенные экономические потери, связанные с остановкой газопровода.

В настоящее время на объектах транспорта и хранения нефти и газа в эксплуатации находится свыше 650 тыс. кранов, задвижек, вентилей и другой запорной арматуры. Около пятидесяти различных видов конструктивного исполнения, классифицируемых по различным признакам (способ перекрытия потока среды, способ управления арматурой, конструкция запорного органа, тип уплотнения, способ присоединения к трубопроводу и т.д.).

По имеющимся неполным сведениям на газопроводах России имеется не менее 8 тыс. продувочных свечей (Dy 50-300 мм) и практически все они не обладают необходимой герметичностью. По данным исследованиям [43] утечка 1 м /мин через кран с Dy 300 мм - довольно распространенное явление. Исходя из этих данных и общего количества продувочных свечей, годовые самопроизвольные потери газа в атмосферу составляют около 1-го млрд. м3.

Из общего объема продуктов, теряемого при авариях нефте - и газопроводов, от 17 до 20% непосредственно связаны с недостаточной надежностью за-аорной арматуры. Запорная арматура нефтегазопроводов относится, как правило, к первому и второму классам герметичности. При этом считается, что отказ арматуры (потеря герметичности за пределы устанавливаемых норм) не должен происходить за весь срок службы трубопровода. Однако фактически сроки трубопровода и арматуры не являются когерентными, что значительно повышает эксплуатационный риск возможного неоправданного эколого-экономического ущерба. Нормативный срок службы запорной арматуры в среднем в 2-2,5 раза меньше, чем у трубопровода (при прочих равных условиях), а фактически может быть даже еще ниже.

До настоящего времени, к сожалению, отсутствует физическая теория надежности запорной арматуры нефтегазопроводов, что исключает возможность нормирования их экологической безопасности с достаточной для практики то-ностью.

Попытки конструктивного улучшения затворов кранов, к сожалению, ощу-гимых результатов не дают. Аналогичная ситуация по работоспособности запорной арматуры наблюдается у нефтепродуктов, связанные с арматурой составляют около 800-900 тыс. тонн.

Несмотря на разнообразие конструктивного исполнения, запорная арматура проявляет общность отказов - потерю герметичности главным образом, из-за низкого контроля, отсутствия соответствующих служб, слабой оснащенности, неправильной эксплуатации и монтажа на объектах и эксплуатационных свойств элементов трибосопряжений.

Действительно, как показывает статистика отказов, 80% случаев потери герметичности происходит из-за неудовлетворительной эксплуатации запорной арматуры и только 20% - из-за износа и потери прочности элементов трибосоп-зяжений запорной арматуры.

Таким образом, состояние запорной арматуры в практике эксплуатации систем нефте- и газопроводов свидетельствует о необходимости тщательного исследования всех аспектов работоспособности элементов арматуры, и в пер-зую очередь подвижных элементов уплотнения в условиях его интенсивного дзноса. Актуальность этой проблемы связана с решением следующих важных народно-хозяйственных задач: уменьшение потерь транспортируемой среды; улучшение экологической обстановки в местах расположения запорной арматуры; уменьшение экономических потерь, связанных с остановкой газонефтепровода; четкой локализации аврийного участка газонефтепровода.

При этом учитываются не только научно-методические аспекты исследования работоспособности уплотнения запорной арматуры в условиях износа, но и также экономические обстоятельства, связанные с необходимостью обеспечения длительной герметичности и надежности затворов запорной арматуры.

Конструктивно-технологическая характеристика работы подвижных сопряжений в контактных уплотнениях арматуры

Конструкция шарового крана предусматривает две возможные модификации подвижного сопряжения: с плавающим шаром и шаром с фиксированной осью (на опорах), (рис. 2). Уплотнение запорного органа в кранах с плавающим шаром происходит путем самоуплотнения, т.к. плавающий шар под действием давления рабочей среды прижимается к седлу. Однако такие конструкции для уплотнения требуют значительных крутящих моментов и приводов большой мощности.

На трубопроводах большого диаметра (более 500 мм) предпочтительны конструкции с шаром на опорах. При этом шар поворачивается вокруг фиксированной оси, образованной двумя цапфами, которыми снабжен шар, а уплотнение запорного органа осуществляется подвижными седлами, поджимаемыми к шару пружинами, расположенными по окружности седла, или резиновым поджимным кольцом. Уплотнительные кольца, установленные на седле, как правило, изготавливаются из резины, фторопласта, или бронзы. Причем высокие эксплуатационные качества показали уплотнительные кольца из резины, марка которой подбирается в зависимости от условий эксплуатации крана. Одним из основных условий работоспособности резиновых колец является высокая твердость и износостойкость резины.

В связи с повышенными усилиями, действующими на седлах шаровых кранов с большими условными диаметрами прохода, и значительным износом уплотнительных поверхностей под действием этих усилий в некоторых инструкциях предусматриваются автоматический отжим уплотнительного кольца давлением рабочей среды (газом) перед поворотом шара и подача пластичного смазочного материала на уплотнительные кольца (в автоматическом режиме). Подвижные седла, снабженные уплотнительными кольцами, расположены в цилиндрических расточках полостей корпуса крана.

На рис. 3 приведены наиболее распространенные конструкции подвижных седел шаровых кранов с шаром на опорах.

Другой наиболее распространенный тип запорной арматуры - задвижки, в которых уплотнительные кольца запорного органа работают в исключительно сложных условиях. При открывании и закрывании запорного органа задвижки имеет место трение уплотнительных колец затвора об уплотнительные кольца седла корпуса, что вызывает их изнашивание. В клиновых задвижках по мере изнашивания клин в корпусе опускается. Причем в связи с малым углом между плоскостями клина даже небольшое уменьшение его толщины вызывает значительное опускание клина в корпусе. При повторной притирке в процессе ремонта клин опускается еще больше. В связи с этим ширину кольца клина обычно выполняют больше ширины кольца корпуса, а начальную посадку клина в корпусе осуществляют при наиболее высоком его положении. Поскольку ремонт уплотнительных колец является весьма трудоемкой операцией, поэтому к конструкции и выбору материала деталей запорного органа задвижек необходимо подходить более внимательно (во избежании частых ремонтов и быстрого выхода уплотнительных колец из строя). Типовые уплотнения в запорных органах задвижек приведены на рис. 4.

Функциональные свойства запорного органа арматуры обуславливает его главное назначение - обеспечение герметичности запираемой полости. Для обеспечения герметичности, при абсолютно гладких и совпадающих по геометрии уплотнительных поверхностях, необходимо сблизить последние на такое расстояние, чтобы зазор между ними был меньше определенной, весьма малой величины. Это критическое значение зазора определяется молекулярными эффектами и константами - явлениями на границах раздела фаз (среда - уплотнение-атмосфера) и размерами молекул (или их ассоциаций) рабочей среды. Однако практически получить абсолютно гладкие и совпадающие поверхности нельзя. Как правило, характерная величина микронеровностей и отклонений от правильной геометрической формы у реальных поверхностей больше, чем критическая величина зазора. Поэтому даже при плотном, без видимого зазора, наложении реальных поверхностей друг на друга между ними остается система микрозазоров, эффективная величина которых больше критического (для герметичности) значения. Следовательно, необходимы дополнительные мероприятия для обеспечения герметичности контактных уплотнений. С целью обеспечения герметичности подвижных сопряжений на практике применяются три основных направления.

Первое - уменьшение шероховатости подвижных сопряжений запорной арматуры и несовпадения геометрии уплотнительных поверхностей. Для этого вводятся специальные доводочные операции (притирка, полировка и др.). Это направление, однако, имеет два ограничения: достижение очень высокой чистоты поверхностей обычно экономически нецелесообразно, а, кроме того, при взаимном контакте однородных уплотнительных поверхностей очень высокой чистоты поверхностного слоя может происходить их схватывание под влиянием сил молекулярного взаимодействия.

Второе направление - уменьшение высоты неровностей уплотнительных поверхностей в процессе работы путем их деформации (упругой, пластической и смешанной) за счет больших удельных нагрузок на контакте. Здесь ограничениями являются: необходимость создания высоких усилий уплотнения, нагружающих конструкцию, а следовательно, необходимость увеличения ее прочности, габаритов и веса, понижение надежности и долговечности работы уплотнения с ростом удельных нагрузок на контакте. Для того чтобы устранить эти трудности, часто применяют материалы с низким модулем упругости (неметаллические). При этом усилия, необходимые для деформации микронеровностей, могут быть значительно снижены.

Влияние износа на длительную плотность контактного уплотнения запорной арматуры

В работе запорного органа арматуры процесс износа рабочих поверхностей контакта уплотнения происходит в следующих режимах: 1. Газо- (или гидро-) динамический процесс эрозионного износа уплотни-тельных поверхностей в нормально открытом состоянии арматуры. 2. Коррозионный износ уплотняемых металлических поверхностей, непосредственно взаимодействующих с запираемой рабочей средой. 3. Механический износ рабочих поверхностей контакта при трении в режиме открытия-закрытия затвора арматуры. В условиях износа происходит изменение микрогеометрии взаимодействующих поверхностей контакта, следовательно, условие формирования плотности (фактической площади контакта) и герметичности уплотнения затвора.

С точки зрения времени фактора запорная арматура работает либо в режиме циклического «закрытия-открытия» («запирания-отпирания») рабочей полости трубопровода, либо в статическом режиме нормально закрытого или нормально открытого состояния.Износ уплотняемых поверхностей в затворе арматуры -показатель взаимного сближения сопряженных конструктивных элементов при их износе. Классификационные признаки износа уплотнения затвора арматуры приведены на рис. 14. С точки зрения, обеспечения необходимой плотности рабочего контакта уплотнения затвора, определяющего условие его герметичности наиболее важен вопрос о динамике изменчивости микрорельефа в контакте сопрягаемых поверхностей. Модели деформирования микронеровностей при контактировании физически однородных и разнородных материалов исследованы в работах В.В. Алисина [56], Е.Ф. Непомнящего, И.В. Крагельского [58], М.М. Хрущова [103, 105, 106].

Для уплотнения запорной арматуры условие необходимой плотности запирания Рс Рс{ где Рс, Рс соответственно контурные удельные нагрузки в контакте фактическое и нормативное) определяется исходя из заданного значения нормативного давления в контакте [80]: где Rmax - максимальное отклонение профиля шероховатости; а - коэффициент эффективности сближения, зависящий от начальной микрогеометрии и свойств материала уплотнения; Е - модуль упругости; /л - динамическая вязкость; т0 - коэффициент, учитывающий физико-химическое состояние поверхности трения. Износ уплотняемых поверхностей в затворе арматуры является объективным показателем взаимного сближения сопряженных элементов при их контакте в условиях комплексного взаимодействия доминирующих факторов (рис.14). где Ra - среднее арифметическое отклонение профиля шероховатостей стальной поверхности уплотнения; Рс, Рг - соответственно контурные и фактические нагрузки в контакте.

При расчетах для большинства случаев можно принять линейную зависимость между временем изнашивания уплотнения (і) и собственно величиной износа (U). В этом случае: В соответствии с усталостной теорией износа для различных его видов (при упругом контакте, при упруго - пластическом смятии) интенсивность изнашивания пропорциональна давлению на поверхности трения: где р - давление на поверхности трения; к, т - константы физико-механических и геометрических свойств контакта; (1 т 3), причем для приработанных поверхностей т 7. В условиях газо-абразивного изнашивания может быть использована линейная зависимость [56,58] между интенсивностью изнашивания и нагрузкой на контакте, т.е.: в этом случае линейный износ (U) не зависит от скорости относительного жольжения при одинаковых эффектах трения опорных поверхностей уплотнения. Как показывает практический опыт в запорной арматуре рабочие поверхности контактной пары, претерпевают, главным образом, три вида изнашивания: - газо-абразивное изнашивание поверхностей в режиме открытого затвора арматуры; - усталостное изнашивание в циклическом режиме «закрытие-открытие»; - фреттинг - коррозия. Эрозионное изнашивание и фреттинг - коррозия наиболее типичны для запорной арматуры, работающей на промысловых объектах, где условия эксплуатации по характеру и масштабам воздействия внешних и внутренних факторов более тяжелые по сравнению с линейно-транспортными магистральными объектами. Фреттинг - коррозия инициирует также фреттинг - усталостное изнашивание. Поскольку контактные уплотнения затвора для многих эксплуатационных условий работают в квазистатическом режиме, то можно в этом случае рассматривать износ как наиболее квазифреттинг - усталости материалов уплотнения.

Физические аспекты нарушения целостности поверхностей контакта уплотнения

Характеристики износа контактного уплотнения затвора арматуры тесно связаны с внутренней структурой материалов, свойствами поверхностей контакта (физико-химическими, геометрическими, реологическими) и особенностями действия внешних нагрузок (вид, характер распределения, интенсивность).

Металлографические исследования поверхностей контакта в уплотнениях затворов арматуры, находящиеся в эксплуатации различные по продолжительности периоды, позволяют установить достаточно обоснованные физические аспекты нарушения целостности уплотняемых поверхностей. На рис. 22 - 29 ярко отображены различного вида дефекты и нарушения целостности уплотнительных элементов запорной арматуры (шаровой кран К 203). В период с 1989 по 1995 г.г. в рамках опытно-практического анализа работоспособности затворов запорной и регулирующей арматуры на Касимовской СПХГ были проанализированы отделом ОПС Касимовской СПХГ и заводом «РЕМАРМ» г. Щелково затворы 115 арматурных узлов (шаровые краны, шиберные и клиновые задвижки), находящиеся в эксплуатации от 3-х до 15 лет. Общие выводы, носящие среднестатистический характер состоят в следующем: 1. Деформация микрорельефа поверхности контакта носит упруго-пластический характер с элементами вязкого деформирования. 2. Внешний вид контактной поверхности шаровой пробки содержит преимущественно участки смятия с локальными элементами сдвига. 3. В топографическом портрете микрорельефа контактной поверхности уплотнения затвора, проработавшего более 10 лет, проявляются признаки усталостного изнашивания металла с наличием поверхностных микрозадиров и трещин, а также участков квазихрупкого деформирования (сдвига). 4. Усталостные поверхностные трещины на поверхности контакта сопровождаются гораздо меньшей пластической деформацией по сравнению с первоначальной пластической деформацией, обусловленной деформацией начального микрорельефа. 5.

Износ контактных поверхностей уплотнения затвора в результате разрушения микрорельефа обусловлен действием коррозионного среда, эксплуатация без соблюдения норм. растрескивания под напряжением (механохимической деструкцией) и последующим охрупчиванием в результате внедрения поверхностно-активных атомов водорода, углерода (а также, возможно, кислорода и азота). 6. Механизм разуплотнения рабочего контакта затвора может быть смо делирован процессом геометрического выполаживания начального микрорельефа с одновременным утрачиванием энергии упругого сжа тия на совершение работы против действия внешней нагрузки (давле ние рабочей среды, пульсации и вибрации, температурный перепад и ДР-) 7. Затворы арматуры со сроком эксплуатации более 5-ти лет проявляют признаки деформационного старения (особенно в условиях значительного температурного перепада). 8. Ресурс уплотнений затворов арматуры, эксплуатируемой в циклическом режиме в среднем в 3-5 раза ниже, чем для аналогичной арматуры, работающей в условиях статики. 9.

Наличие дефектов на поверхностях контакта уплотнения затвора имеет принципиальное значение в формировании плотности рабочего контакта и снижении работоспособности запорной арматуры по критерию герметичности ее затвора. 10. Дегерметизации рабочего контакта уплотнения затвора всегда предшествует пластическое смятие локальных микронеровностей, обуславливающих разрыв замкнутого контура, находящегося под энергетическим воздействием сил упругого сжатия. Реальное поведение рабочего контакта уплотнения затвора арматуры характеризуется сложным развитием механизмов разуплотнения и дегерметизации с учетом широкого спектра факторов конструктивного, технологического и эксплуатационного характера. В настоящее время представляется возможным исследовать эти реальные механизмы, только при условии конкретных допущений и принятия адекватных моделей, абстрагированных от многих реально действующих обстоятельств. В указанной связи представляется весьма ак гуальным мотивация предельных состояний уплотнения затвора арматуры с точки зрения ее надежности. При этом возможны две принципиальные оценки предельного состояния уплотнения: нижняя и верхняя оценки.

Оценка герметичности затворов при статическом и динамическом режимах нагружения запорной арматуры

Широкий класс запорной арматуры призван обеспечивать надежность запирания рабочей среды в статическом режиме нагружения. Герметичность затвора в этом случае обеспечивается при условии: где Qy- уплотняющее усилие в контакте при рабочей нагрузке; (Qy)nP - предельное усилие в контакте, соответствующее моменту де герметизации затвора. При нагружении внутренним давлением запираемой среды, герметичность затвора арматуры обеспечивается в результате создания в уплотняемых поверхностях определенного запаса удельной нагрузки на контакте. При этом необходимо, чтобы: Р0 - удельная нагрузка на контакте, создаваемое при запирании затвора; Ротл - удельная нагрузка, эквивалентная усилию от давления запираемой среды; Рпр - удельная нагрузка на контакте уплотняемых поверхностей, характеризующее предельное состояние затвора (параметрический отказ арматуры). Исследованию зависимости статического давления запираемой среды Рпр, при котором наступает дегерметизация затвора, от давления в контакте уплотняемых поверхностей, посвящены работы И.А. Щупляка [112], Н.И. Таганова [94], О.И. Молдаванова [74], И. П. Белокура [7] и др. [79].

Большое практическое значение имеет определение времени безотказной эксплуатации затворов арматуры, находящейся под статической нагрузкой.

Для расчета наработки на отказ арматуры, находящейся в режиме нагру-жения статическим давлением запираемой среды необходимо получить зависимость, связующую наработки арматуры при пульсациях давления в системе (с отсчетом времени работы в циклах нагружения) и без них (с отсчетом времени по стандартной шкале).

Если давление в трубопроводной системе изменяется по общему синусоидальному закону; где Рном - номинальное давление рабочей среды в системе; ра vp - соответственно амплитуда и частота пульсации давления; t - время, соответствующее продолжительности работы арматуры при пульсационном режиме нагружения, а также если учесть, что отказ арматуры происходит в результате удельной нагрузки на контакте (уплотняющего давления) затвора в одной из локальных зон: то можно, определив зависимость вида P0=f(t) для различных вариаций ра, vp получить семейство взаимосвязанных характеристик по уравнениям (98), (99) позволяют решить указанную задачу путем экстраполирования опытных кривых в область нулевых параметров пульсации (ра, vp).

При проектировании трубопроводных систем важной задачей является правильное определение показателей надежности запорной арматуры, а также назначение конкретных критериев их оценки и выбор количественных характеристик.

Поскольку в практическом отношении доминирующее значение имеет оценка работоспособности арматуры по критерию герметичности ее затвора, то весьма важно определить понятие параметрического отказа, следовательно, и требования к надежности. Такое требование отражает условия, при которых пространство микронеплотностей в уплотнении затвора является инвариантным в пределах регламентированной наработки (t tp ) запорной арматуры, т.е.:

Между тем на практике показатели надежности запорной арматуры и их численные значения часто задаются априори без правильного учета условий эксплуатации, следствием чего возрастают неоправданные расходы на обеспечение и поддержание работоспособности арматуры в процессе эксплуатации.

Наработка на отказ арматуры по критерию герметичности затвора, измеряемая в циклах нагружения пульсирующих нагрузок на контакте имеет функциональный вид:

А средняя наработка до первого отказа (выборочная): где п - число арматурных узлов данного типоразмера; ТІ - наработка до 1-го отказа і-то арматурного узла.

Получение статистических рядов по отказам арматуры дает возможность определить важный показатель надежности - вероятность безотказной работы цо момента времени Т: где п(Т) - число арматурных узлов оставшихся работоспособными до конца наработки Т; п0 - общее число узлов арматуры в системе.

Главным эксплуатационным критерием работы запорной арматуры в контексте экологической безопасности конкретного трубопровода является оперативная готовность арматуры к возможной локализации участка трубопровода в случае возникновения аварийной ситуации.

Условия работы запорной арматуры определяются множеством факторов, из которых первостепенное значение имеют: - рабочее давление запираемой среды, - колебания давления и температуры, - частоты циклов срабатывания, - местонахождение арматуры на трубопроводе, - климатические условия и факторы внешнего воздействия.

Похожие диссертации на Исследование износостойкости подвижных сопряжений запорной арматуры газо-нефтепроводов