Допустимых температур

В теории надежности механических систем свойства материалов и воздействий приняты случайными, поэтому поведение объекта также носит случайный характер. Нормативные требования и технические условия эксплуатации накладывают определенные ограничения на эти параметры. Ограничения могут быть сформулированы в виде условия нахождения некоторого случайного вектора, зависящего от времени и характеризующего качество объекта, в заданной области. Отказам и предельным состояниям соответствуют выходы этого случайного вектора из области допустимых состояний. Таким образом, основная задача теории надежности - оценка вероятности безотказной работы на заданном отрезке времени - сведена к задаче о выбросах случайных процессов. Соединение методов механики материалов и конструкций с теорией случайных процессов составляет основу теории надежности механических систем [18,31].

В теории надежности механических систем свойства материалов и воздействий приняты случайными, поэтому поведение объекта также носит случайный характер. Нормативные требования и технические условия эксплуатации накладывают определенные ограничения па эти параметры. Ограничения могут быть сформулированы в виде условия нахождения некоторого случайного вектора, зависящего от времени и характеризующего качество объекта, в заданной области. Отказам и предельным состояниям соответствуют выходы этого случайного вектора из области допустимых состояний. Таким образом, основная задача теории надежности - оценка вероятности безотказной работы на заданном отрезке времени - сведена к задаче о выбросах случайных процессов. Соединение методов механики материалов и конструкций с теорией случайных процессов составляет основу теории надежности механических систем [18, 31].

1 Если иметь в виду только логическую сторону вопроса, причем с точки зрения лица, принимающего решение, речь идет о проверке правильности гипотез, каждой из которых соответствует одно из допустимых состояний объективного условия.

Случай 1. Пусть на операции с заведомо износостойкой настройкой в числе допустимых состояний Ат, т = 1, 2, . . ., М технологической системы встречаются к состояний Л„,к, к — = 1,2, . . ., К таких, при которых оперативная характеристика равна единице:

В настоящее время при построении систем аварийной защиты, как правило, используется концепция дискретного ограничения фазовых координат [1], определяющих область допустимых состояний реактора, обычно называемую S-областью. В частности, для защиты от пережога оболочек твэлов водо-водяных реакторов область допустимых состояний определяется в координатах, характеризующих запас до кризиса теплоотдачи. Таковыми являются расход G, давление р и температура теплоносителя Гвх на входе в активную зону или на выходе из нее, а также мощность Wp реактора. Подобный подход приводит к тому, что в реальной области допустимых состояний выделяется некоторая усеченная S-область. Применяемый способ задания S-области в принципе не позволяет достоверно распознавать аварийное состояние, поскольку аварийная защита по каждой из перечисленных фазовых координат реализуется без учета значений остальных параметров, определяющих запас до кризиса теплоотдачи. В результате надежная защита может быть обеспечена только при большой избыточности защитных воздействий, что влечет за собой дополнительные термоциклические нагрузки. Следствием этого может быть ускорение процессов разгерметизации твэлов и ухудшение радиационной обстановки.

изображение области допустимых состояний psht, построенной на основе условия недопустимости кризиса теплоотдачи. Задание в качестве аварийных, рассчитанных по предельной методике пороговых значений (уставок) G\, 7*вХ и Wp приводит к тому, что в области psht выделяется некоторая подобласть abcdeghf. Очевидно, разность &У=Урм — Vabcdeghf определяет избыточность области аварийных состояний, обусловленную несовершенством принятого способа распознавания. Наличие указанной избыточности влечет за собой неоправданные аварийные остановки реактора во всех случаях, когда траектория фазового вектора располагается между полной и усеченной S-областями. Вероятность таких неоправданных остановок тем выше, чем больше разность А У.

Как видно из рис. 1, существует возможность минимизации отмеченной избыточности использованием дискретно изменяющихся уставок аварийной защиты. Так, снижение уставки по расходу при Wp^CWjT с (G*)i до (С*)" увеличивает область допустимых состояний на величину ikbanlmo, уменьшая на эту же величину избыточность аварийной области. Но подобный подход к минимизации избыточности нельзя считать перспективным, так как заметного уменьшения избыточности аварийной области можно достичь только при большом числе дискретно изменяющихся уставок, что усложняет алгоритм аварийной защиты и снижает ее надежность.

Это и есть искомая зависимость, достоверно устанавлиающая при заданных условиях соотношения параметров, при которых может произойти пережог оболочек твэлов в наиболее тепло-напряженной ТВС. Поэтому для надежного распознавания аварийных состояний рассматриваемого реактора нужно постоянно сравнивать его фактическое состояние, характеризуемое параметрами Wp, G, Гвх и Р, с определяемой выражением {5) границей области допустимых состояний. Технически это может быть осуществлено, например, высвечиванием на экране дисплея в осях Гвх и Р вычисляемой на ЭВМ по формуле (5) границы, разделяющей области допустимых и недопустимых состояний, а также точки, характеризующей фактическое состояние системы (рис. 2). Если точка находится в области допустимых состояний, реактор работает в расчетном режиме. В момент касания точки с кривой должна автоматически сработать аварийная защита.

Рис. 2. Зависимость границ допустимых и недопустимых состояний системы от Р

Рис. 3. Зависимость границ допустимых и недопустимых состояний системы от G

Описанная возможность изображения области допустимых состояний реактора далеко не единственна. Граничную линию можно строить, например, в осях Wp, G (рис. 3). В этом случае точка будет характеризовать мощность реактора и расход теплоносителя, а линия, вычисляемая как функция ГВх и Р,— их аварийные значения. Принцип работы системы аварийной защиты в этом случае ничем не отличается от рассмотренного выше.

Толщшомеры диэлектрических покрытий на электропроводящих основаниях. К диэлектрическим покрытиям на электропроводящем основании относятся различные оксидные, фосфатные, лакокрасочные, керамические, эмалевые, пластмассовые и другие покрытия на магнитных и немагнитных металлах и сплавах. Толщиномеры в этом случае представляют собой измерители зазора. Выбрав достаточно большое значение обобщенного параметра контроля, можно получить хорошую чувствительность к зазору при малой погрешности, вызванной влиянием изменения удельной электрической проводимости и толщины основания. Благодаря этому удается создать толщиномеры без применения специальных схем, предназначенных для ослабления влияния мешающих факторов на показания приборов. В этих приборах применены трансформаторные накладные ВТП, благодаря чему снижена погрешность измерений и расширен диапазон допустимых температур окружающей среды.

Толщиномеры диэлектрических покрытий на электропроводящих основаниях. К диэлектрическим покрытиям на электропроводящем основании относятся различные оксидные, фосфатные, лакокрасочные, керамические, эмалевые, пластмассовые и другие покрытия на магнитных и немагнитных металлах и сплавах. Толщиномеры в этом случае представляют собой измерители зазора. Выбрав достаточно большое значение обобщенного параметра контроля, можно получить хорошую чувствительность к зазору при малой погрешности, вызванной влиянием изменения удельной электрической проводимости и толщины основания. Благодаря этому удается создать толщиномеры без применения специальных схем, предназначенных для ослабления влияния мешающих факторов на показания приборов. В этих приборах применены трансформаторные накладные ВТП, благодаря чему снижена погрешность измерений и расширен диапазон допустимых температур окружающей среды.

Структурная схема, приведенная на рис. 67, б, лежит в основе приборов ВТ-10НЦ и ИЗС-10Н (табл. 12). В этих приборах применены трансформаторные накладные ВТП, благодаря чему снижена погрешность измерений и расширен диапазон допустимых температур окружающей среды. Погрешность измерения прибором ВТ-10НЦ не изменяется при изменении удельной электрической проводимости основания в пределах от 1 до 60 МСм/м. Прибор имеет цифровой отсчет, прост в эксплуатации, имеет малые габариты.

Общим правилом является также то, что материал или средства защиты не должны использоваться на пределе их возможности: должен быть обеспечен запас коррозионной стойкости. Особенно это имеет значение при выборе величины и спектра действующих нагрузок, допустимых температур и скоростей движения рабочих сред.

Конструкция должна исключать резкие перепады скоростей движения жидкости. Турбулизация потока всегда приводит к увеличению коррозионного износа, как и наличие застойных зон (возникают гальванические пары неравномерной аэрации). Столь же неблагоприятно сказывается неравномерное распределение температур на теплопередающих поверхностях как вследствие превышения допустимых температур (перегревы), так и в связи с образованием термогальванических пар.

В заключение отметим, что в данной главе рассмотрена термическая стойкость веществ в жидкой фазе. Термическая стойкость в паровой фазе не исследована, а поэтому не представляется возможным дать экспериментально обоснованные рекомендации по предельно допустимым температурам применения веществ в паровой фазе. Однако можно утверждать, что эти температуры не могут превышать предельно допустимых температур в жидкой фазе.

Анализ опытных данных дает возможность утверждать, что при температурах 348—600 °С пиролиз ПМС-25 состоит из двух конкурирующих процессов: реакций разложения, приводящих к образованию газообразных и НК продуктов, и реакций, приводящих к образованию ВК продуктов. Реакции первого типа протекают при температурах до 500°С, а реакции второго типа — при температурах выше 500 °С. Предельно допустимая температура для жидкости ПМС-25 не превышает 300— 320°С. Примерно такими же значениями предельно допустимых температур ограничивается использование в качестве теплоносителей полиметилсилоксановых жидкостей других марок (ПМС-100, ПМС-400 и др.), а также пил'иэтилсилокеанов (ПЭС-3, ПЭС-5 и др.).

В приложении к ГОСТ 5632—72** «Рекомендации по применению сталей и сплавов» приведены данные, определяющие эксплуатационные условия работы сталей и сплавов каждой марки с указанием сред и максимально допустимых температур.

Пример 5. С переходом на давление выше 100 ат и большие единичные мощности весьма усложнились конструкции пароперегревателей. Увеличилось их удельное тепловосприятие. С предельными по условиям длительной прочности и окалинообразования температурами могут одновременно работать не только выходные, но и промежуточные ступени парового тракта, обогреваемые трубы и необогреваемые коллекторы. Необходимость обеспечения допустимых температур налагает на оптимизацию топочного процесса дополнительные весьма жесткие ограничения. Этим сложные современные парогенераторы в корне отличаются от парогенераторов среднего и высокого давления с конвективными пароперегревателями, где тепловая экономичность были почти единственным критерием топочного процесса.

кращения подачи топлива в мельницу и устройств автоматического регулирования температуры за мельницей. Измерение температур должно быть малоинерционным, время запаздывания не должно превышать 20 с. Проведенные испытания свидетельствуют, что при запаздывании показаний до 2 мин происходит превышение допустимых температур на десятки градусов. Поэтому одна из наиболее распространенных взрывоопасных ситуаций - завал мельницы топливом - в большинстве случаев связана с нарушением эксплуатационной инструкции из-за отсутствия надежно работающих средств загрузки мельницы топливом.

4.3.21. При работе котла должны соблюдаться тепловые режимы, обеспечивающие поддержание в каждой ступени и каждом потоке первичного и промежуточного пароперегревателей допустимых температур пара.