杜波夫

《動力診斷》公司 俄羅斯 莫斯科

（譯文：國際機械科技發展研究會專家組 北京 100037）

摘要：根據對于現有的、在工業各個部門中已形成的老化設備殘余壽命評估做法的分析，發現一些共性問題，即傳統的無損檢測方法和手段有效性較低，強度驗算不夠完善。文章指出，設備和結構的可靠性和壽命取決于應力集中區——損傷發展的主要根源。金屬磁記憶法是唯一能以很高的精度確定設備上的缺陷部位的方法，使用金屬磁記憶法用來評價設備壽命最為有效。

關鍵字：設備壽命評估

保障設備、容器、天然氣和石油輸送管道以及各種結構工作的可靠性問題變得一年比一年迫切。這是因為許多工業部門中的設備的老化已大大超過技術改造的速度。例如，在動力工業中，截止到2002年9月，90%的火電站設備已耗盡額定壽命，其中相當大的一部分達到物理磨損。由于缺乏有科學依據的技術診斷和壽命評估構想以及金屬傳統型無損檢測方法和手段有效性較差，上述問題變得更加嚴重。

根據對現有的、在工業各部門中已形成的老化設備殘余壽命評估做法的分析，可以劃分出下列普遍性趨勢：

第一，設備可靠性領域的眾多專家，正在由基于故障統計的壽命概率評估方法過渡到基于綜合性做法的老化設備個體性壽命評估，后者是把有損和無損檢測結果同強度驗算結合在一起。

第二，壽命評估中出現了由探傷過度到技術診斷的明顯趨勢，后者是基于斷裂力學、金屬學和無損檢測的結合。而設備和結構應力-變形狀況的無損檢測上升到第一位。

第三，認識到應對老化設備進行100%的考察，以便確定有潛在危險的區域。

同時，應當指出，實施這些做法時存在下列缺點和不完備之處。

在綜合采用各種無損和有損檢測方法與手段時，沒有針對具體檢測對象的嚴格確定的程序和順序。

大家知道，設備檢測的程序、范圍和周期，一方面取決于額定（計算）壽命、損傷概率、修理間隔期，而另一方面又取決于現有的檢測方法和手段及其能力。

只是一些個別的、最重要的工業部門（如原子能動力和火電），才有關于設備檢測程式和周期以及延長其使役期限的規范[1、2、3]。即使在這些先進行業中（從組織對于設備金屬狀況監視的觀點看），也存在著如何確定金屬極限狀態和評估設備個體壽命問題[4]。

當前推薦的強度驗算方法大致可以分成四類：

-按照金屬腐蝕速度的計算方法；

-金屬抗裂紋強度計算方法；

-金屬疲勞計算方法；

-蠕變條件下工作的設備部件的計算方法。

然而，這些方法的主要不足之處在于，它們提出的允許應力水平[σ]較低。一般情況下，這一水平為[σ]≤σ0.2/2，式中σ0.2-金屬假定屈服點。但是，實踐證明，設備的可靠性和壽命主要是由應力集中區決定的，而在應力集中區實際應力水平可能達到屈服點甚至更高。