Zpracování a analýza provozních záznamů
Moderní řídící systémy umožňují archivovat velké množství informací nejrůznějšího charakteru a zaznamenávat změny mnoha veličin. Z hlediska výpočtu životnosti jednotlivých uzlů parního kotle jsou však potřebné jen některé z nich. Základním údajem je tlak a teplota páry v různých místech systému. Potřebné jsou však i další údaje, jako je teplota kovu a okamžitý výkon. U bubnů parních kotlů pak též hladina kotelní vody.
Spektra charakterizující poškození
Zpracováním změřených údajů získáme spektra jednotlivých veličin. Ty udávají dobu expozice na jednotlivých hladinách teploty a tlaku. S ohledem na poškozující mechanizmy (creep a únava) a parametry (teplota a tlak) pak definujeme:
- Spektrum tlaku charakterizující poškození tečením (SCP)
- Spektrum teplot charakterizující poškození tečením (SCT)
- Spektrum tlaku charakterizující poškození únavou (SUP)
- Spektrum teplot charakterizující poškození únavou (SUT)
Spektrum teploty páry charakterizující poškození tečením
|
Spektra charakterizující poškození tečením
Jedním ze základních faktorů pro hodnocení životnosti a provozuschopnosti konstrukčních částí je vyhodnocení pracovních teplot. Zejména se jedná o případy, kdy je materiál poškozován tečením, protože poškození je závislé nejen na výši teplot, ale i na době celkové expozice na těchto teplotách.
Kolísání teplot během provozu není výrazné a pro hodnocení životnosti je prvořadým požadavkem statistické vyhodnocení teplotních spekter, která poskytují informace o dobách časové expozice na té které teplotní hladině. Průběh teplot je vyhodnocen ve formě relativních četností.
Další hodnocení teplotních spekter lze provést stanovením efektivních teplot, které reprezentují stejný poškozující účinek jako vlastní spektrum teplot. Vypočtená efektivní teplota pak slouží k porovnání s výpočtovou teplotou zařízení.
Matice kmitů charakterizující poškození únavou
|
Spektra charakterizující poškození únavou
Při výpočtu únavového poškození pracujeme s kmity zatížení a únavové poškození daného cyklu charakterizuje amplituda napětí a střední hodnota cyklu zatížení.
Při zpracování posloupností dat je nutné zařazovat vybrané kmity sledované veličiny do tříd určených velikostí rozkmitu a střední úrovní kmitu.
Obecná posloupnost hodnot se nejprve převede na posloupnost špiček kmitů (lokálních extrémů). Z takto upravené posloupnosti se pak vybírají a zařazují jednotlivé kmity nebo půlkmity pomocí metody Rainflow Counting (metoda stékající vody) popsané v ASTM E1049-85.
Výsledkem zpracování je matice počtu kmitů, kde v průsečíku i-tého řádku a j-tého sloupce je počet kmitů, jejichž rozkmit padl do i-té třídy pro rozkmity a jejichž střed padl do j-té třídy pro středy kmitů.
|
