Ocena prawdopodobieństwa uszkodzenia eksploatacyjnego zaworów turbin parowych

W artykule przeanalizowano zagadnienie oceny prawdopodobieństwa zniszczenia elementów turbin parowych. W obliczeniach naprężeń i niezawodności wykorzystano metodę elementów skończonych oraz metodę estymacji punktowej. Zakładając losowy charakter obciążenia oraz losowe własności materiałowe obliczono prawdopodobieństwo uszkodzenia elementu. Szczegółowe analizy przeprowadzono dla zaworów odcinających turbiny parowej. Na podstawie zebranych danych o historii eksploatacji obliczono wartości średnie natężeń i odkształceń pojawiających się w nieustalonych stanach eksploatacji oraz poziom naprężeń w warunkach pełzania. Wielkości te wykorzystano następnie do oszacowania prawdopodobieństwa natychmiastowego uszkodzenia zaworu jak i też prawdopodobieństwa uszkodzenia wywołanego procesami zmęczenia i pełzania. Rezultaty takiej analizy umożliwiają podjęcie racjonalnych decyzji o dalszej eksploatacji turbiny.

---

The discussed problem concerns the estamation of the probability of failure of steam turbines components. The point estimation technique for the reliability analysis and finite element analysis of thermal stresses were applied. Calculations of the probability of damage were made for random loads and random properties of materials. A valve of a steam turbine was analysed in detail. On the basis of the real data, mean values of stresses and strains under transient operation conditions were calculated, as well as the level of stresses under creep conditions. The calculated values were used for the estimating the probability of an instantaneous valve damage as well as damage caused by fatigue and creep processes. The results of such an analysis make it possible to undertake rational decision on further operation of the turbine.