Длительность фильтроцикла

Таблица 46 Длительность эксплуатации фаолитовых изделий в производственных условиях

состояния конструкции. Фиксируют замеченные отклонения от регламентируемого режима эксплуатации объекта, строят графики, отражающие характер этих отклонений, определяют характер и величину отклонений от средних (проектных) значений, а также длительность эксплуатации конструкции в нерегламентируемых условиях. Уточняют рельеф местности и наличие в зоне расположения диагностируемых трубопроводов ЛЭП, автомагистралей и железных дорог, рек и водоемов, а также других трубопроводов.

Фирма "Сандвик" (Швеция) выпускает нержавеющие стали марок Саникро 28 и SAF 2205, отличающиеся высокой коррозионной стойкостью при морской добыче нефти и газа и наличии агрессивных компонентов. Саникро 28 - высокопрочная аустенитная сталь, коррозионная стойкость ее превосходит в морской воде стойкость стали марки 2RK65 (сплав 904 L), длительность эксплуатации которой в теплообменниках и в водозаборных трубах составила более 12 лет. Сталь марки SAF 2205 — двухфазная с высокой стойкостью к коррозии в морской воде. Она обладает исключительно высоким пределом текучести в отожженном состоянии, который приблизительно в 2 раза превосходит аналогичный показатель стандартных аустенитных сталей.

Основные параметры, определяющие скорость и характер коррозии алюминия в морской воде. — это скорость движения воды, концентрация растворенного кислорода. рН и длительность эксплуатации. Например, при повышении скорости движения воды до 1,6 м/с скорость коррозии сплава с 3 % магния возрастает до 9,0 мм/год. Однако по дру-24

такими они остаются и при его эксплуатации. В действительности на работу механизма влияют неизбежные погрешности изготовления звеньев и сборки механизмов, изменения условий работы и длительность эксплуатации.

Для некоторых машин может иметь место критическая длительность эксплуатации, начиная с которой при эксплуатации изделия будут резко возрастать затраты на ремонт из-за износа наиболее дорогих узлов машины или опасности ее дальнейшей эксплуатации.

Для машин, непрерывно работающих в течение всего периода эксплуатации, остановка для ремонта невозможна, а техническое обслуживание либо допустимо (турбины ГЭС), либо также невозможно (спутники). В этом случае допустимое значение Р (t)—» 1 и характеристикой надежности будет запас надежности при расчете на заданную длительность эксплуатации или фактический срок службы, если изделие эксплуатируется до отказа.

Детальная и более полная проработка вопроса о ресурсе отдельных зон конструкции осуществляется при стендовых полунатурных испытаниях [8]. Для этого разработаны специальные программы [15-26], которые учитывают возможность проведения более интенсивных, форсированных испытаний на основе формирования блока нагрузок, отражающих наиболее интенсивное нагружение ВС по отдельным этапам полета с последующим использованием коэффициентов пересчета полученного в испытаниях периода нагружения до отказа на длительность эксплуатации ВС. В результате унификации спектров нагрузок для ВС различного назначения были разработаны унифицированные блоки последовательных нагрузок типовых полетов, реализованные в программах TWIST (Transport Wing Standard) и мини-TWIST — для испытаний крыла транспортного самолета [24], FALSTAF — для ресурсных испытаний военного маневренного самолета [23]. Примером таких программ является спектр нагружения вертикальной нагрузкой крыла самолетов Boeing-757 и Boeing-767 [19] и схематизированный блок циклических нагрузок, имитирующих нагружение шасси транспортного самолета за полет [26]. Каждый полетный цикл "земля-воздух-земля" (ЗВЗ) состоял из ряда этапов нагружения, типичных для любого полета самолета (рис. 1.5). Прикладываемый спектр вертикальных нагрузок к крылу ВС имел пять уровней интенсивности при рулении по маневренной перегрузке и скорости порывов ветра с частотой, пропорциональной ожидаемой в эксплуатации. В процессе нагружения боковые и вертикальные нагрузки воспроизводились в соответствующей последовательности, а также осуществлялось моделирование динамических нагрузок.

Наличие в материале несплошностей разной глубины и формы создает предпосылку для оценки поведения материала с усталостной трещиной. Ее размер, как и размер интернируемой в материал несплошности, может составлять в глубину 5-10 им и при этом длительность эксплуатации элемента конструкции должна быть оценена уже исходя из того факта, что такой малый по размерам дефект материала имеет место. Мальте по размеру трещины не оказывают влияния на величину предела усталости до достижения ими определенной величины, как это следует из известной диаграммы Китагава-Такахаши [63-67] (рис. 1.8). Рассматриваемая зависимость отличается от выявленной ранее зависимости предела усталости материала от коэффициента концентрации напряжений Кт, (рис. 1.86). Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что требуется некоторый размер дефекта или трещины, после которого происходит снижение предела усталости материала на рассматриваемой базе по числу циклов нагружения элемента конструкции в области МНЦУ (рис. 1.9). Это обусловлено величиной коэффициента концентрации деформаций Де/Де у поверхности материала, который может быть выражен следующим образом [65]

Использование принципов синергетики с целью анализа кинетики усталостных трещин и построение единой кинетической кривой подразумевает, как было показано выше, переход к рассмотрению закономерностей эволюции несущей способности элемента конструкции в эксплуатации в процессе подрастания трещины через эволюцию управляющих параметров. Смысл поправочных функций на тот или иной фактор, влияющий на процесс развития трещины, состоит именно в том, чтобы решать задачу по управлению этим процессом. Через изменение величин параметров воздействия происходит изменение поправочной функции, а через нее оказывается влияние на управляющий параметр. Снижая величину управляющего параметра и не допуская достижения точки бифуркации, можно существенно повлиять на скорость роста усталостной трещины и увеличить длительность эксплуатации с ней элемента конструкции.

с поверхности электроэрозионным способом в процессе ремонта двигателя. Технологический процесс обеспечивает стабильность снятия нагара и восстановление поверхности диска, однако в некоторых случаях между диском и электродами возникает электроискровой разряд, который создает на поверхности отверстия, через которое проходит вал двигателя, локальные неглубокие эрозионные каверны. Они имеют не только развитую шероховатую поверхность, но от них в материал диска распространяются трещины на глубину в несколько десятых долей миллиметра (рис. 10.12). Создаваемые трещины являются концентраторами напряжения. Возникающая дополнительная концентрация нагрузки в центральном отверстии под вал ротора от повреждений ставила вопрос об оценке возможности эксплуатации дисков с повреждениями в пределах существующего межремонтного ресурса. Последнее связано с тем, что возникающие повреждения могут быть пропущены при ремонте после снятия нагара. Длительность эксплуатации между ремонтами составляла 6000 ч.

Применение высоких скоростей фильтрования ограничивается в основном не снижением использования емкости, а ростом гидравлического сопротивления и повышением износа ионитов прежде всего за счет увеличения числа фильтроциклов в год (число их на 1 м3 конденсата увеличится пропорционально снижению обменной емкости). Соотношение катионита и анионита в ФСД колеблется, как правило, в пределах 1:1 —1:2 при общей высоте слоя шихты 0,5—1,0 м. При нормальных условиях эксплуатации длительность фильтроцикла ФСД составляет 15—30 суток; переключение фильтра на регенерацию определяется обычно не истощением ионообменной емкости, а увеличением перепада давления в слое за счет уплотнения шихты и загрязнения ее продуктами коррозии.

В США намывные ионитные фильтры применены для блоков, мощностью от 600 до 1 130 Мет. На этих блоках максимальная длительность холодной промывки контура при пуске не превышала 49 ч* Даже при работе на недеаэрировапной воде. Хотя в течение первого, года эксплуатации были многочисленные остановы и пуски блоков, во всех случаях эффективное удаление загрязнений при помощи НИФ способствовало быстрому установлению требуемого качества конденсата и, следовательно, быстрому пуску в эксплуатацию всего блока. Во время нормальной эксплуатации после первого года длительность фильтроцикла НИФ устанавливалась либо по определенному конечному перепаду давления, либо просто на определенный период, обычно исчисляемый тремя-четырьмя неделями, но иногда доходивший до 105 суток. После первого года эксплуатации рекомендуется промывка фильтрующих элементов НИФ раствором лимонной кислоты.

Емкость шариков по продуктам коррозии составляет примерно 2 г/кг. Выделяющиеся магнитные окислы железа, обладающие большой активной поверхностью, адсорбируют немагнитные окислы других металлов, так же как и неметаллические загрязнения. «Истощение» фильтра фиксируется либо по изменению перепада давления при постоянном расходе, либо по результатам определения содержания окислов железа (чаще всего по экспресс-методу фильтрования пробы воды через мембранные фильтры). При нормальных условиях достигается длительность фильтроцикла порядка одной недели. Переключение фильтра на «регенерацию» (отмывку) .производится автоматически: сперва закрывается выходной вентиль, открывается одновременно байпасная линия и шарики размагничиваются при помощи тиристорного управления; далее включаются вентили отмы-вочной воды и фильтр в течение 5—10 сек отмывается со скоростью* около 22 см/сек (~790 м/ч). Размагниченные шарики при этом переходят в режим «кипящего слоя» — процесс регулируется при помощи шарикового детектора, после чего фильтр снова включается, в работу.

длителен (>12 ч), остаточное содержание взвешенных веществ в фильтрате не должно превышать 2—3 мг/кг, увеличение сопротивления слоя загрузки к концу фильтроцикла допускается до 10 м вод. ст. При достижении такого сопротивления фильтр обычно отключают на промывку. Фильтр может быть остановлен на промывку по одному из следующих двух показателей: по предельной потере напора (^10 м вод. ст.) или по уменьшению заданной прозрачности (мутности) фильтрата. Наилучшим режимом будет ток, при котором оба эти показателя совпадают с заданной длительностью фильтрации Т ч. Если значение Т достигается по мутности фильтрата, а по сопротивлению при этом имеется значительный резерв, то это указывает на неиспользованную возмож-ностьг, увеличить длительность фильтроцикла за счет улучшения гидродинамики загрузки, j

Обработка минерализованных вод по чисто натрий-катионитным схемам на практике вызывает некоторые затруднения. Прежде всего это сокращает длительность фильтроцикла, вызывает частые регенерации и повышенный удельный расход соли. Если источник водоснабжения представляет собой изолированный водоем, например пруд, то это приводит к сравнительно быстрому его засолению за счет сброса в него же регенерационных вод. Введение известкования в этом случае уменьшает сброс сточных вод, так как продувочные воды осветлителей и осветлительных фильтров могут быть утилизированы, а расход воды на собственные нужды и соли на регенерацию сокращается, что является существенным в рассматриваемых условиях. Натрий-катионированная минерализованная вода обладает повышенной агрессивностью, известково-катионированная вода, обладающая рН>8,5, заметно менее агрессивна.

6. Длительность фильтроцикла т, ч:

Длительность фильтроцикла Граб + гвзр рассчитывается исходя из материального баланса при работе фильтра:

з риловой основе — 6,0 г02/дм . Приведенные данные позволяют определить длительность фильтроцикла анионитного фильтра, служащего для удаления органических загрязнений.

6) длительность фильтроцикла составляет 12720/106= 120 ч.

5. Длительность фильтроцикла ФСД с учетом регенерируемости смешан-

?NaCI= 120-18,2 = 2180 кг. 6. Длительность фильтроцикла т, ч: т = Q^/Q = 6800/210 = 32 ч.