ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАДІЙНОСТІ СТАНИНИ РОБОЧОЇ КЛІТІ ПРОШИВНОГО СТАНУ ТПА 350 ПІСЛЯ ЇЇ ДОВГОТРИВАЛОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Abstract

Мета. Дослідження напружено-деформованого стану станини робочої кліті прошивного стану трубопрокатного агрегату 350 (ТПА 350). Розробка методики визначення надійності станини робочої кліті прошивного стану ТПА 350 після її довготривалої експлуатації. Розробка стратегії подальшої експлуатації прошивного стану ТПА 350.Методика. При виконанні роботи проводилися тензометрічні виміри напружень, що виникають у станині прошивних станів ТПА 350, проводилися дослідження 3D моделі станини. Було розроблено математичні моделі для визначення функції розподілу довговічності станини прошивного стану та показника безпеки, а також для визначення довговічності станини при наявності існуючих дефектів.Результати. Наведено результати досліджень 3D моделі станин прошивного стану ТПА 350. Визначено напружено-деформований стан робочої кліті прошивного стану ТПА 350. Встановлено, що в станиніробочої кліті прошивного стану виникають максимальні напруження в зонах виявлених раніше тріщин, місця концентрації максимальних напружень «мігрують» при зміні умов закріплення станіни. Виявлено, що небезпеку представляють дефекти (тріщини), які з’являються в напружених зонах станини робочої кліті. Виявлено, що початкові розміри дефектів малі для надійного діагностування, але їх критичні розміри достатньо великі, щоб їх не виявити при обстеженнях. Встановлено, що безпека станини прошивного стану при більш жорстких умовах експлуатації, які фактично спостерігаються у реальності, була вичерпана після 75 років експлуатації. Дослідженнями напружено-деформованого стану встановлено, що зазори в місці з'єднання кришки й станини робочої кліті сприяють росту локальних напружень, наслідки появи яких аналізувалися в даній роботі. Наукова новизна. Вперше проведено дослідження надійності станини прошивного стану ТПА 350 після 80 років експлуатації. При розробці математичної моделі опору втомному руйнуванню використано І та ІІ моди руйнування. Практична цінність. Розрахунки показують, що в даний момент станина прошивного стану працює в зоні повного ризику, що супроводжується утворенням тріщин. Період живучості сферичного дефекту становить близько 5 років, після цього дефект трансформується в тріщину з погано визначною геометрією й розвивається по закономірностях, що вимагають окремого вивчення. Показано, що найбільш ефективно в цьому плані здійснювати її контроль неруйнуючими діагностичними методами. Для продовження експлуатації станини прошивного стану пропонується: надійно закріпити верхню кришку станини прошивного стану гвинтовим механізмом фіксації. Запропоновано максимально знизити (виключити) кількість труб, що виготовляються, із сплавів, що важко деформуються, робити діагностування кліті й регулярно перевіряти розміри тріщин.