6.2.4. РАСЧЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОЛЛЕКТОРОВ

Согласно разработанной методике, для расчета долговечности необходимо знать функции и Функция для любой точки наиболее нагруженной зоны коллектора — зоны недовальцовки — была получена в результате решения термовязкоупругопластической Осесимметричной задачи. С целью получения консервативной оценки долговечности коллектора в качестве зависимости используемой в расчете, принята нижняя огибающая всех экспериментальных данных по при испытаниях на медленное деформирование (см. рис. 6.8).

На рис. 6.19 приведена кинетика деформирования и повреждения материала холодного коллектора в точках 1 и 2, которые характеризуются соответственно наибольшей и наименьшей долговечностью материала зоны недовальцовки. В точке 2 условие достигается при в точке 1 — при Следовательно, в данном случае разрушение начинается из корня щели и развивается к поверхности, охватывая всю перемычку между трубками в районе недовальцовки. В дальнейшем происходит достаточно быстрое развитие трещины на всю толщину коллектора. Пренебрегая временем, идущим на это развитие трещины, и тем самым производя консервативную оценку, долговечность холодного, коллектора, изготовленного по штатной технологии, можно принять равной Реальный ресурс холодных коллекторов согласно имеющимся данным экспертизы составляет от 6000 до 50 000 ч. Следовательно, результаты выполненного расчетного анализа достаточно хорошо согласуются с реальным ресурсом коллекторов.

Отметим, что долговечность горячего коллектора будет существенно выше долговечности холодного. Такой вывод можно сделать исходя из следующих соображений. Минимальная

критическая деформация при температуре эксплуатации горячего коллектора примерно в 30 раз выше, чем деформация при температуре эксплуатации холодного (см. рис. 6.9). Следовательно, на момент времени, соответствующий исчерпанию ресурса холодного коллектора, повреждение горячего колллектора составит 1/30.

Рис. 6.19. Кинетика пластической деформации и повреждения в зоне недовальцовки в точках 1 (а) и 2 (б); оценка долговечности коллектора при штатном его изготовлении (взрывная запрессовка)

Если принять, что темп накопления повреждений в горячем коллекторе будет постоянным и равным темпу накопления повреждений в холодном за период от до то ресурс горячего коллектора (в этом случае для горячего коллектора выполнится условие т. е. На самом деле ресурс горячего коллектора будет еще выше, так как темп повреждения не будет постоянным, а будет падать со временем за счет релаксации локальных напряжений и уменьшения скорости ползучести.