石油および環境バイオテクノロジージャーナル

概要

石油化学産業で使用されるエンジニアリング材料の損傷評価と残存寿命予測における不確実性

レイ AK*、ロイ N、ラージ A、マトワ M、ダヴルリ A、クマリ A、クマール P、ムンダダ D、カウシャル V、ロイ BN

本論文では、石油化学産業の水素改質装置で使用され、約 11 年間使用された HP-40 グレードの鋼のクリープ損傷評価を不連続マルコフ過程の観点から行いました。本研究では、同一の試験条件下で実験的に決定された従来のクリープ データを使用しました。クリープ変形による散乱と損傷の蓄積は、光学顕微鏡と走査型電子顕微鏡を使用した微細構造評価によって評価しました。クリープ損傷の定量化は、2 つの損傷パラメータ A と A* の観点から、複製されたクリープ データから行いました。ボイド面積率の統計分析は、870 o C、応力範囲 52-68 MPa で改質装置チューブの上部と下部の両方に対して広範囲に実行されました。さらに、提案された確率モデルは、Kachanav の連続体損傷力学 (CDM) モデルと比較されました。両方のアプローチは、定量的な実験的サポートを示しました。 870 o C/動作応力で、残存寿命は 10 年程度と推定されます。石油化学産業の 55 年間の使用にさらされた触媒冷間分解 (CCU) 反応容器および供給処理ユニット (FPU) 蒸留塔材料の残存寿命評価研究は、LMP (ラーソン ミラー パラメータ) 値の計算に伴う不確実性を組み込み、応力対 LMP プロットの外挿から推定されました。反応器および塔材料の正規化されたクリープ損傷の変動性は、ワイブル分布の助けを借りて適切に近似されます。予想どおり、分布は使用曝露時間の増加とともに損傷のより高い範囲にシフトすることが観察されます。