Příspěvek: Životnostně - spolehlivostní výpočty potrubí
27. 7. 2014
O co jde?
Princip pro výpočet a určení životnosti potrubí a všeobecně tlakových zařízení je takovýto:
Provozní zatížení tlakového zařízení včetně potrubí má charakter náhodné veličiny, která má určité rozdělení pravděpodobnosti s určitými parametry. Toto provozní zatížení má dáno určitou hranici, tuto hranici můžeme nazvat ve shodě s PED jako nejvyšší dovolenou anebo výstižněji návrhovou. Na toto zatížení je proveden pevnostní výpočet, eventuálně je zařízení na toto zatížení nedestruktivně zkoušeno. Případně je i proti přetížení konstrukčně chráněno, např. pojišťovacím ventilem.
Tomuto provoznímu zatížení technického objektu odolává náhodná veličina, kterou nazvěme odolnost konstrukce tlakového zařízení. I tato náhodná veličina má určité rozdělení pravděpodobnosti. Jako příklad odolnosti konstrukce uveďme pevnost materiálu (u kovů to může být i mez kluzu). I tato pevnost materiálu je náhodná veličina, která má své rozdělení pravděpodobnosti. Norma materiálu udává minimální pevnost uvedeného materiálu. Materiál o menší pevnosti bývá vyřazen. Avšak „pevnost materiálu“ s časem degraduje a parametry pravděpodobnostního rozdělení pevnosti materiálu se časem mění. Degradace materiálu má několik mechanismů, např. únava materiálu, opotřebení, koroze, tečení/creep, jejichž zákonitosti jsou známy.
Na základě uvedených předpokladů je možno odvodit hodnoty pro životnost zařízení, což je též náhodná veličina s určitým pravděpodobnostním rozdělením. Padesátiprocentní jistota poruchy zařízení se nazývá střední výpočtová životnost a na opačných okrajích je bezpečná výpočtová životnost a maximální výpočtová životnost.
Další vlastnosti, které se dají z uvedených vztahů odvodit je spolehlivost a pravděpodobnost poruchy technického objektu. V případě, že pravděpodobnost poruchy omezíme nějakou maximální dovolenou hodnotou odvozenou z analýzy rizik nebo nějakého předpisu, můžeme odvodit interval inspekce (kontroly, revize, prohlídky) potrubí.