НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
________________________________________________________________________________
4
Наличие значительного числа дефектов и повреждений изоляционных покрытий обу-
славливает возникновение отказа по одному или нескольким параметрам качества.
Наиболее
значимым параметром, характеризующим качество изоляционных покры-
тий, является прочность. Снижение прочности изоляционных покрытий ниже мини-
мально допустимого значения приводит к разрушению и последующей резкой интен-
сификации процесса коррозии стального трубопровода, приводящего к его разгерме-
тизации, что делает трубопровод неработоспособным [1-6].
В случае наихудшего варианта, сочетающего
минимальную прочность изоля-
ционных покрытий ζ
0min
и наибольшее значение показателя
u
ζmax
, можно рассчитать
запас надежности изоляционных покрытий [7,8]:
min
max
min
0
н
x
u
K
, (1)
где ζ
0min
– минимальное значение прочности при отсутствии дефектности, Па;
К
н
– коэффициент запаса надежности;
u
ζmax
– максимальное значение показателя, учитывающего изменение прочности в за-
висимости от
размера дефекта, Па/м;
х
– характерный размер дефекта, м;
ζ
min
– минимальное значение прочности изоляционных покрытий, Па;
Запас надежности изоляционных покрытий уменьшается по мере увеличения
размера дефекта
x
, и не оказывающий влияния на прочность изоляционных покрытий
максимальный размер дефекта
x
=
X
гар
может быть рассчитан по выражению (1) при
условии
К
н
=1:
u
X
max
min
min
0
гар
, (2)
где
X
гар
- максимальный размер дефекта, который не оказывает влияния на прочность
изоляционных покрытий, м.
Увеличение размеров внутренних дефектов изоляционных покрытий при экс-
плуатации приводит к росту водопоглощения, которое является одним из основных
параметров качества изоляционных покрытий. Из-за высокого водопоглощения при
значительном перепаде суточных и сезонных температур
изоляционных покрытий
интенсивно разрушается, долговечность снижается в несколько раз. После отказа
изоляционных покрытий коррозирует стальная основа трубопровода, в результате
коррозии происходит разгерметизация трубопровода, приводящая к аварийному раз-
ливу или выбросу углеводородов в окружающую среду.
Рассмотрим наихудший вариант, когда значение водопоглощения бездефектно-
го
изоляционного покрытия W
0max
максимально и показатель u
Wmax
максимален [7,8].
При этих условиях можно рассчитать запас надежности изоляционного покрытия по
выражению:
W
x
u
W
K
max
max
w
max
0
н
, (3)
где К
н
– коэффициент запаса надежности;
W
0max
– максимальное значение водопоглощения бездефектного изоляционного по-
крытия, %;
u
Wmax
– максимальное значение показателя, учитывающего
изменение водопоглоще-
ния изоляционного покрытия в зависимости от размера дефекта, %/м;