Коррозионные повреждения рамы и котла вагонов-цистерн модели 15-1443

Анализ коррозионных повреждений хребтовой балки в точках 1-4 сечений 3-4 (рисунок 1.1).

Сечение 3. Номинальная величина толщины для точки 1 составляет 11,5 мм. Из графика (рисунок 1.3) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35, 38 годе эксплуатации и соответствует 11,1 мм, что ниже номинальной величины на 3,5%.

Рисунок 1.3 – Хребтовая балка, сечение 3, точка 1

Номинальная величина толщины для точки 2 составляет 11,5 мм. Из графика (рисунок 1.4) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 и 36 годах эксплуатации и соответствует 11,2 мм, что ниже номинальной величины на 2,7%.

Рисунок 1.4 – Хребтовая балка, сечение 3, точка 2

Номинальная величина толщины для точки 3 составляет 7,0 мм. Из графика (рисунок 1.5) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32, 35 и 36 годах эксплуатации и соответствует 6,9 мм, что ниже номинальной величины на 1,5%.

Рисунок 1.5 – Хребтовая балка, сечение 3, точка 3

Номинальная величина толщины для точки 4 составляет 7,0 мм. Из графика (рисунок 1.6) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 6,7 мм, что ниже номинальной величины на 4,5%.

Рисунок 1.6 – Хребтовая балка, сечение 3, точка 4

Сечение 4. Номинальная величина толщины для точки 1 составляет 11,5 мм. Из графика (рисунок 1.7) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 и 38 годах эксплуатации и соответствует 11,1 мм, что ниже номинальной величины на 3,5%.

Рисунок 1.7 – Хребтовая балка, сечение 4, точка 1

Номинальная величина толщины для точки 2 составляет 11,5 мм. Из графика (рисунок 1.8) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 и 36 годах эксплуатации и соответствует 11,2 мм, что ниже номинальной величины на 2,7%.

Рисунок 1.8 – Хребтовая балка, сечение 4, точка 2

Номинальная величина толщины для точки 3 составляет 7,0 мм. Из графика (рисунок 1.9) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32, 35 и 36 годах эксплуатации и соответствует 6,9 мм, что ниже номинальной величины на 1,5%.

Рисунок 1.9 – Хребтовая балка, сечение 4, точка 3

Номинальная величина толщины для точки 4 составляет 7,0 мм. Из графика (рисунок 1.10) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 6,7 мм, что ниже номинальной величины на 4,5%.

Рисунок 1.10 – Хребтовая балка, сечение 4, точка 4

Анализ коррозионных повреждений первой шкворневой балки в точках 1, 2 сечений 1, 2 (рисунок 1.1).

Сечение 1. Номинальная величина толщины для точки 1 составляет 8,0 мм. Из графика (рисунок 1.11) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 7,8 мм, что ниже номинальной величины на 2,5%.

Рисунок 1.11 – Первая шкворневая балка, сечение 1, точка 1

Номинальная величина толщины для точки 2 составляет 8,0 мм. Из графика (рисунок 1.12) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 7,8 мм, что ниже номинальной величины на 2,5%.

Рисунок 1.12 – Первая шкворневая балка, сечение 1, точка 2

Сечение 2. Номинальная величина толщины для точки 1 составляет 8,0 мм. Из графика (рисунок 1.13) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 7,9 мм, что ниже номинальной величины на 1,25%.

Рисунок 1.13 – Первая шкворневая балка, сечение 2, точка 1

Номинальная величина толщины для точки 2 составляет 8,0 мм. Из графика (рисунок 1.14) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 7,9 мм, что ниже номинальной величины на 1,25%.

Рисунок 1.14 – Первая шкворневая балка, сечение 2, точка 2

Анализ коррозионных повреждений второй шкворневой балки в точках 1, 2 сечений 1, 2 (рисунок 1.1).

Сечение 1. Номинальная величина толщины для точки 1 составляет 8,0 мм. Из графика (рисунок 1.15) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 7,8 мм, что ниже номинальной величины на 2,5%.

Рисунок 1.15 – Вторая шкворневая балка, сечение 1, точка 1

Номинальная величина толщины для точки 2 составляет 8,0 мм. Из графика (рисунок 1.16) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 7,9 мм, что ниже номинальной величины на 1,25%.

Рисунок 1.16 – Вторая шкворневая балка, сечение 1, точка 2

Сечение 2. Номинальная величина толщины для точки 1 составляет 8,0 мм. Из графика (рисунок 1.17) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 7,9 мм, что ниже номинальной величины на 1,25%.

Рисунок 1.17 – Вторая шкворневая балка, сечение 2, точка 1

Номинальная величина толщины для точки 2 составляет 8,0 мм. Из графика (рисунок 1.18) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 7,8 мм, что ниже номинальной величины на 2,5%.

Рисунок 1.18 – Вторая шкворневая балка, сечение 2, точка 2

Анализ коррозионных повреждений броневого листа котла в точках 1, 2, 9, 10, 15, 16 (рисунок 1.2).

Номинальная величина толщины для точки 1 составляет 11,0 мм. Из графика (рисунок 1.19) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35, 38 годах эксплуатации и соответствует 10,5 мм, что ниже номинальной величины на 4,5%.

Рисунок 1.19 – Броневой лист котла вагона-цистерны, точка 1

Номинальная величина толщины для точки 2 составляет 11,0 мм. Из графика (рисунок 1.20) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35, 38 годах эксплуатации и соответствует 10,5 мм, что ниже номинальной величины на 4,5%.

Рисунок 1.20 – Броневой лист котла вагона-цистерны, точка 2

Номинальная величина толщины для точки 9 составляет 11,0 мм. Из графика (рисунок 1.21) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 10,4 мм, что ниже номинальной величины на 5,5%.

Рисунок 1.21 – Броневой лист котла вагона-цистерны, точка 9

Номинальная величина толщины для точки 10 составляет 11,0 мм. Из графика (рисунок 1.22) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 10,6 мм, что ниже номинальной величины на 3,7%.

Рисунок 1.22 – Броневой лист котла вагона-цистерны, точка 10

Номинальная величина толщины для точки 15 составляет 11,0 мм. Из графика (рисунок 1.23) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 10,3 мм, что ниже номинальной величины на 6,4%.

Рисунок 1.23 – Броневой лист котла вагона-цистерны, точка 15

Номинальная величина толщины для точки 16 составляет 11,0 мм. Из графика (рисунок 1.24) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 10,3 мм, что ниже номинальной величины на 6,4%.

Рисунок 1.24 – Броневой лист котла вагона-цистерны, точка 16

Анализ коррозионных повреждений среднего листа котла в точках 3 – 6, 11, 12, 17 – 20 (рисунок 1.2).

Номинальная величина толщины для точки 3 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.25) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32, 35 годах эксплуатации и соответствует 8,6 мм, что ниже номинальной величины на 4,5%.

Рисунок 1.25 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 3

Номинальная величина толщины для точки 4 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.26) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 годе эксплуатации и соответствует 8,5 мм, что ниже номинальной величины на 5,5%.

Рисунок 1.26 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 4

Номинальная величина толщины для точки 5 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.27) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 годе эксплуатации и соответствует 8,6 мм, что ниже номинальной величины на 4,5%.

Рисунок 1.27 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 5

Номинальная величина толщины для точки 6 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.28) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 годе эксплуатации и соответствует 8,5 мм, что ниже номинальной величины на 5,5%.

Рисунок 1.28 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 6

Номинальная величина толщины для точки 11 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.29) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 годе эксплуатации и соответствует 8,8 мм, что ниже номинальной величины на 2,3%.

Рисунок 1.29 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 11

Номинальная величина толщины для точки 12 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.30) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 годе эксплуатации и соответствует 8,7 мм, что ниже номинальной величины на 3,4%.

Рисунок 1.30 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 12

Номинальная величина толщины для точки 17 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.31) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 и 35 годах эксплуатации и соответствует 8,6 мм, что ниже номинальной величины на 4,5%.

Рисунок 1.31 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 17

Номинальная величина толщины для точки 18 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.32) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 годе эксплуатации и соответствует 8,5 мм, что ниже номинальной величины на 5,5%.

Рисунок 1.32 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 18

Номинальная величина толщины для точки 19 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.33) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 годе эксплуатации и соответствует 8,7 мм, что ниже номинальной величины на 3,4%.

Рисунок 1.33 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 19

Номинальная величина толщины для точки 20 составляет 9,0 мм. Из графика (рисунок 1.34) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 годе эксплуатации и соответствует 8,6 мм, что ниже номинальной величины на 4,5%.

Рисунок 1.34 – Средний лист котла вагона-цистерны, точка 20

Анализ коррозионных повреждений верхнего листа котла в точках 7, 8, 13, 14, 21, 22 (рисунок 1.2).

Номинальная величина толщины для точки 7 составляет 9 мм. Из графика (рисунок 1.35) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 8,4 мм, что ниже номинальной величины на 6,7%.

Рисунок 1.35 – Верхний лист котла вагона-цистерны, точка 7

Номинальная величина толщины для точки 8 составляет 9 мм. Из графика (рисунок 1.36) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32, 35 и 38 годах эксплуатации и соответствует 8,4 мм, что ниже номинальной величины на 6,7%.

Рисунок 1.36 – Верхний лист котла вагона-цистерны, точка 8

Номинальная величина толщины для точки 13 составляет 9 мм. Из графика (рисунок 1.37) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 8,5 мм, что ниже номинальной величины на 5,5%.

Рисунок 1.37 – Верхний лист котла вагона-цистерны, точка 13

Номинальная величина толщины для точки 14 составляет 9 мм. Из графика (рисунок 1.38) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 8,4 мм, что ниже номинальной величины на 6,7%.

Рисунок 1.38 – Верхний лист котла вагона-цистерны, точка 14

Номинальная величина толщины для точки 21 составляет 9 мм. Из графика (рисунок 1.39) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 8,5 мм, что ниже номинальной величины на 5,5%.

Рисунок 1.39 – Верхний лист котла вагона-цистерны, точка 21

Номинальная величина толщины для точки 22 составляет 9 мм. Из графика (рисунок 1.40) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 8,4 мм, что ниже номинальной величины на 6,7%.

Рисунок 1.40 – Верхний лист котла вагона-цистерны, точка 22

Анализ коррозионных повреждений днища котла в точках 23 – 30 (рисунок 1.2).

Номинальная величина толщины для точки 23 составляет 11 мм. Из графика (рисунок 1.41) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 10,2 мм, что ниже номинальной величины на 7,3%.

Рисунок 1.41 – Днище котла вагона-цистерны, точка 23

Номинальная величина толщины для точки 24 составляет 11 мм. Из графика (рисунок 1.42) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 10,1 мм, что ниже номинальной величины на 8,2%.

Рисунок 1.42 – Днище котла вагона-цистерны, точка 24

Номинальная величина толщины для точки 25 составляет 11 мм. Из графика (рисунок 1.43) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 36 годе эксплуатации и соответствует 10,1 мм, что ниже номинальной величины на 8,2%.

Рисунок 1.43 – Днище котла вагона-цистерны, точка 25

Номинальная величина толщины для точки 26 составляет 11 мм. Из графика (рисунок 1.44) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 годе эксплуатации и соответствует 10,1 мм, что ниже номинальной величины на 8,2%.

Рисунок 1.44 – Днище котла вагона-цистерны, точка 26

Номинальная величина толщины для точки 27 составляет 11 мм. Из графика (рисунок 1.45) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32, 35 и 38 годах эксплуатации и соответствует 10,1 мм, что ниже номинальной величины на 8,2%.

Рисунок 1.45 – Днище котла вагона-цистерны, точка 27

Номинальная величина толщины для точки 28 составляет 11 мм. Из графика (рисунок 1.46) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 38 годе эксплуатации и соответствует 10,1 мм, что ниже номинальной величины на 8,2%.

Рисунок 1.46 – Днище котла вагона-цистерны, точка 28

Номинальная величина толщины для точки 29 составляет 11 мм. Из графика (рисунок 1.47) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 32 и 35 годах эксплуатации и соответствует 10,1 мм, что ниже номинальной величины на 8,2%.

Рисунок 1.47 – Днище котла вагона-цистерны, точка 29

Номинальная величина толщины для точки 30 составляет 11 мм. Из графика (рисунок 1.48) видно, что минимальная величина остаточной толщины наблюдается при 35 и 38 годах эксплуатации и соответствует 10,0 мм, что ниже номинальной величины на 9,1%.

Рисунок 1.48 – Днище котла вагона-цистерны, точка 30

Анализ показал следующее.

Толщина нижнего листа (номинальная толщина 11 мм):

- в концевых сечениях – варьируется от 9,1 до 11,8 мм, среднее значение – 10,5 мм;

- в среднем сечении – от 9,0 до 11,8 мм, среднее значение – 10,4 мм;

Толщина боковых листов (номинальная толщина 9 мм):

- в концевых сечениях нижней части – изменяется от 8,1 до 9,6 мм, среднее значение – 8,85 мм;

- в среднем сечении нижней части – от 7,7 до 9,3 мм, среднее значение – 8,5 мм;

- в концевых сечениях верхней части – от 7,7 до 9,3 мм, среднее значение – 8,5 мм;

Толщина верхних листов (номинальная толщина 9 мм):

- в концевых сечениях – от 7,8 до 9,2 мм, среднее значение – 8,5 мм;

- в среднем сечении – от 7,8 до 9,4 мм, среднее значение –8,6 мм;

Толщина листов днища (номинальная толщина 11 мм):

- в нижней части – изменяется от 9,3 до 10,9 мм, среднее значение – 10,1 мм;

- в верхней части – от 9,1до 11,3 мм, среднее значение – 10,2 мм;

Для нижнего, боковых и верхних листов цилиндрической части котла, а также листов днищ были установлены статистические законы распределения толщин для цистерн с просроченным сроком службы.

Полученные законы распределения позволяют установить вероятность заданной степени повреждения котла за срок службы цистерны или указать для заданной вероятности степень повреждения котла цистерны. Они могут быть использованы также для моделирования технического состояния и остаточной несущей способности котлов цистерн с учетом коррозионных повреждений.

Приведенные результаты позволяют сделать следующие выводы.

1. За срок службы у большей части вагонов-цистерн имеет место незначительное уменьшение толщины элементов котла вследствие коррозионных повреждений, а, следовательно, и незначительное снижение несущей способности котлов. Причем по длине листов оно примерно одинаковое.

2. Металлоемкость котла может быть снижена за счет обоснования предельных толщин листов котла, используя конечно-элементную модель котла, по критериям потери ими прочности и устойчивости.

Как показало обследование технического состояния котлов цистерн, основным видом их повреждений являются трещины:

- по сварке патрубка с котлом;

- по сварке горловины с котлом;

- под кронштейном лестницы;

- по уклону нижнего листа в зоне размещения сливного прибора.

Наиболее часто встречающейся неисправность – трещины в нижнем листе в зоне расположения сливного прибора.

Дата добавления: 2015-06-29