Určovanie zvyškovej životnosti tlakových zariadení

Ing. Ján Kudlovský

Analýzy  postupu a úrovne čerpania životnosti, či odhadu zvyškovej životnosti technických zariadení, sa stávajú dôležitými metódami, ktoré sú využívané tak v štádiu tvorby koncepcie,  navrhovania,  konštruovania a  prípravy projektov dôležitých, náročných tlakových zariadení a technologických celkov, ako aj v určitých fázach ich prevádzky.

Životnosť tlakového zariadenia (tlakového technologického systému) je doba jeho prevádzky, počas ktorej,  následkom  procesov poškodzovania a  degradačných procesov, poklesne miera bezpečnosti (alebo miera prevádzkovej spoľahlivosti a funkčnosti), spravidla definovaná pri konštrukčnom návrhu  tlakového zariadenia, na najnižšiu prípustnú hodnotu. Táto najnižšia prípustná hodnota závisí na druhu tlakového zariadenia, na jeho prevádzkových podmienkach, ale najmä na charaktere a druhu rizika či  ohrozenia, ktoré dané tlakové zariadenie alebo jeho kritická konštrukčná časť predstavuje.

Plnenie požiadaviek na potrebnú životnosť, v primeraných, obvyklých podmienkach prevádzky, sa považuje za súčasť integrálnej kvality technického zariadenia, kde sa okrem toho spravidla zahrňujú aj niektoré ďalšie požiadavky, ako je spoľahlivosť, kvalita produkcie atď

Zvyšková životnosť je doba,  po uplynutí ktorej (počítané od času hodnotenia) používané tlakové zariadenie alebo technologický systém dosiahne hraničného  prípustného stavu, vo vzťahu a s určitou bezpečnosťou, k uvažovanému  medznému stavu.

Druhy a charakter procesov poškodzovania, poruchy, havárie a životnosť tlakových zariadení
V priebehu prevádzkovej expozície sú tlakové zariadenia vystavené určitým faktorom a procesom, ktoré sa podieľajú na čerpaní  „zásoby  technickej bezpečnosti a životnosti“. Medzi takéto faktory a procesy patria najmä:

  • vstupné defekty a degradácie materiálov novo vyrobených zariadení. Cieľom materiálovej, výrobnej a konečnej kontroly a skúšok TZ je dosiahnuť, aby
  • degradácia vlastností materiálov počas prevádzky,
  • rôznorodé procesy poškodzovania pôsobiace počas prevádzkovej expozície.

Prvotná degradácia vlastností  :

  • môže vyvolať zmenu vlastností  materiálov a konštrukcie spojenú s jej zlyhaním ešte počas výroby alebo montáže, ako je napr. vznik prasklín po zváraní,
  • môže spolupôsobiť s druhotnou degradáciou a  s  procesmi poškodzovania na znižovaní životnosti počas prevádzky.

Treba stručne pripomenúť, že pred posudzovaním  životnosti a zvyškovej životnosti je nevyhnutné zásadne rozdeliť príčiny porúch, havárií a zlyhania konštrukcií  na skupiny:

  • Náhlych, okamžitých, jednorazových príčin a stavov poškodenia, porušenia.
  • Opakovaných alebo postupných procesov poškodzovania, ako aj druhy degradácie vlastností a zhoršovania technického stavu  zariadenia alebo jeho konštrukčných častí.

 Je zrejme, že v prvom prípade nemožno hovoriť o výpočte a analýze životnosti alebo zvyškovej životnosti, pretože :

  • buď ide o ukončenie životnosti neobvyklým, nežiadúcim a rozsiahlym  poškodením alebo
  • pri konečnom porušení konštrukcie sa síce uplatnila aj predchádzajúca kumulácia postupných čiastkových poškodení, ale záverečný podnet (stresor)[3] bol ináč neprípustný a pôsobil veľkým, neobvyklým   rozsahom, resp intenzitou .

Napríklad:
Nežiadúci, hlboký pokles hladiny vody v parnom kotle buď spôsobí jednorazovú ťažkú haváriu veľkoobjemového valcového (žiarorúrového) kotla alebo rozsiahle jednorazové poškodenie výparníka vodorúrového kotla.
Pri technicky nedokonalej a nekvalitnej oprave tlakovej nádoby zváraním  môžu  v zvarovom spoji alebo v TOZ existovať také defekty, že pri nasledujúcom uvedení do prevádzky TN havaruje alebo sa stane netesnou.
V prípadoch, kedy sa zhoršovanie technického stavu vyvíja postupne (opakovane)  je dôležité brať do úvahy niektoré ďalšie dôležité faktory a východiskové kritériá  určovania životnosti :

a) Degradačné procesy a procesy poškodzovania , ktorým je tlakové zariadenie, jeho materiál a exponované konštrukčné častí vystavené. Mnohokrát sa pomerne „ voľným prístupom „ narába (či manipuluje) s pojmami degradácia, stresor, starnutie, riadené starnutie, proces poškodzovania, proces poškodenia,  technický stav zariadenia, zhoršený technický stav a pod.
Autor osobne rozlišuje medzi pojmami degradácia, úroveň degradácie, ktoré pojmy vzťahuje najmä na zmenu vlastnosti materiálov vo výrobe komponentov a v priebehu  používania zariadenia a medzi pojmami ako proces poškodzovania, kumulácia poškodení a kumulácia parciálnych poškodení, zhoršený technický stav, čerpanie parametrov životnosti a pod.
Autor sa vyhýba používaniu pojmu starnutie zariadenia, prípadne aj starnutie konštrukcie, napr. preto, že:

  • pojem starnutie je v oblasti kovových materiálov vyhradený procesom  prechodu  z nerovnovážneho  do rovnovážnejšieho stavu  a  s takými prejavmi, ako je napr. tepelné starnutie, deformačné starnutie,
  • na konci technického života sa  môže nachádzať  aj také zariadenie, alebo určitá konštrukčná časť, ktorá je vekom ešte úplne mladá, teda konštrukcia ktorá zlyhala „ v mladom veku“.

Pri výpočtoch a analýzach životnosti a zvyškovej životnosti je mimoriadne dôležité vychádzať z poznania druhov, mechanizmov a kinetiky procesov poškodzovania.

b) História a rozsah pre hodnotenie životnosti významných informácií. Do tejto skupiny patrí veľké množstvo informácií, ako napr. počet nábehov TZ, charakter odstávok, počet porúch, rozsah a miesta opráv,  charakter, počty a rozsahy teplotných a tlakových zmien , vlastnosti materiálov a pracovných látok (tekutín) atď.

c) Medzný stav a prípustný stav. Pod týmito pojmami sa rozumie stav, pri ktorom je už neprípustne vysoké riziko a ohrozenie technickej a pracovnej bezpečnosti, spojeného napr. s nekontrolovaným únikom akumulovanej energie, rozsiahlych následkov úniku nebezpečných látok, reťazovitého šírenia sa havárií, nielen v obmedzených, ale aj v širších priestorových súvislostiach ohrozenia okolitého životného prostredia, ale aj ohrozenia majetku, hospodárskych hodnôt, výrobných strát a straty funkčnosti [1].

Z hľadísk technickej bezpečnosti je medzný stav definovaný ako stav materiálu, komponentov alebo zariadenia, pri ktorom v dôsledku malej zmeny vonkajších a vnútorných faktorov a času ich pôsobenia, prípadne ich kritického spolupôsobenia daný objekt ( materiál, komponent, zariadenie) skokom stratí funkčné a úžitkové vlastností alebo tieto vlastností dosiahnu kritickú hodnotu [1].

Treba obrátiť pozornosť na skutočnosť, že pre oblasť navrhovania  tlakových zariadení sú relatívne jednoznačne a presne vymedzené požiadavky napr.  na pevnostné výpočty. V tejto súvislosti  sú formulované pomerne prísne požiadavky na uplatnenie rozličných  medzných stavov  a prípustných stavov, vyjadrených  súčiniteľmi bezpečnosti, a to vo vzťahu k vybraným vlastnostiam materiálov steny. Berieme pritom do úvahy, že aj v oblasti navrhovania, konštruovania a výpočtov sa už prístupy, založené na parametroch životnosti čím ďalej, tým vo väčšej miere uplatňujú.

Pritom je zrejme, že po uvedení do prevádzky  tlakové zariadenie pracuje mnohokrát v komplikovanejších podmienkach, ako to predpokladá konštruktér a výpočtár. Ako, napr. po uplynutí 10 tis. prevádzkových hodín, hodnotiť technickú bezpečnosť  tlakovej časti, na ktorej už usilovne pracoval proces poškodzovania? Ako zhodnotiť situáciu, keď  následkom netesnosti na zvarovom spojí „nátrubok –  rúrka“ bola eróznym pôsobením unikajúcej  pary zoslabená hrúbka steny komory o 30% ? Žiadna normovaná „barlička“ o použití koeficientov bezpečnosti, či o  medznom stave pri hodnotení v reálnej situácii neexistuje. Pritom je jasné, že postupom procesov poškodzovania sa bezpečnosť TZ v porovnaní s výpočtovým stavom mení, spravidla sa znižuje.

Je nesporné, že aj pri posudzované už či technického stavu, úrovne poškodenia konštrukcie, pri hodnotení čerpania životnosti alebo konkrétneho defektu  treba mať k dispozícii určitý medzný stav (kritériá medzného stavu) a prípustný stav, v porovnaní s medzným stavom.

Rozdiely medzi druhmi a uplatnením medzných stavov  pri navrhovaní TZ a pri posudzovaní stavu po prevádzkovej expozícii:

  • medzné stavy technickej bezpečnosti po prevádzkovej expozícií sú „reálnejšie“,
  • pri hodnotení zvyškovej životnosti TZ a technických systémov možno uplatniť aj iné medzné stavy, ako medzný stav technickej bezpečnosti a technickej životnosti.

V takýchto prevádzkových situáciách  je možná paleta medzných stavov podstatne širšia, ako  v štádiu navrhovania konštrukcie. Možno konštatovať, že táto oblasť techniky, týkajúca sa medzných a prípustných stavov  v reálnej prevádzke je  pomerne malo prepracovaná a chýbajú tu určité záväzne prípadne aspoň orientačné technické predpisy a pravidlá .

Pokúsme sa aspoň stručne načrtnúť niektoré návrhy a prístupy k formulovaniu medzných a prípustných stavov v oblasti životnosti používaných tlakových zariadení. Možno predpokladať, že sa to týka nielen  tlakových zariadení,  ale obecne napr. aj zariadení, na ktoré sa vzťahuje legislatíva o prevencii závažných priemyselných havárií. Pritom na mnohé tlakové zariadenia sa vzťahuje aj táto legislatíva.

Obecne  sa za medzný stav technickej bezpečnosti, pri ktorom pôsobením externých a interných faktorov značnej dôležitosti materiál alebo konštrukcia  úplne zlyhá, havaruje alebo stratí  definované dôležité funkčne alebo úžitkové vlastností. Alternatívne môže byť medzný stav definovaný mierou straty príslušných dôležitých vlastností. Často sa  uvažuje iba s medzným stavom vzhľadom ku stavom konštrukcie, úrovňou  poškodenia  s následkom úplného zlyhania, lomu,  havárie, výbuchu a pod.

Medzný stav technickej bezpečnosti, vo vzťahu k porušeniu, ohrozeniu únosnosti  a integrity komponentov alebo tlakových zariadení môže byť spôsobený hraničnou deformáciou, porušením lomom a hraničným miestnym poškodením. Medzný stav môže byť spôsobený degradáciou vlastností materiálu, postupom procesov poškodzovania alebo a najčastejšie spolupôsobením obidvoch týchto účinkov.
Rešpektovanie skutočnosti, že konštrukcia TZ obsahuje oblasti menej alebo viac exponované, teda že z hľadiská postupu procesov čerpania životnosti je nerovnorodá. Tento stav si vyžaduje buď výpočtovo alebo použitím diagnostických a iných metód analyzovať danú konštrukciu, resp. brať do úvahy „ako fakt“ výsledky predchádzajúcich ucelených analýz .

Ale v mnohých prípadoch  na tlakové zariadenia možno uplatniť  kritéria medzných stavov a prípustných stavov, napr.:

  • Už uvedený medzný stav vo vzťahu k totálnemu zlyhaniu, porušeniu zariadenia, technologického celku a závažného ohrozenia osôb, hospodárskych hodnôt a životného prostredia. Ide napr. o medzné stavy pevnosti, únosnosti, kritickej dĺžky trhliny a náhleho krehkého porušenie, kritického rozovretia trhliny, medzného stavu plastického kolapsu, straty stability a pod. Nazvime ho pracovne medzným stavom technickej bezpečnosti.
  • Vo vzťahu k spoľahlivosti prevádzky tlakového zariadenia. Nech je to medzný stav prevádzkovej spoľahlivosti.
  • Vo vzťahu k strate tesnosti, funkčnosti, alebo hospodárnosti prevádzky tlakového zariadenia, neprípustnej straty parametrov ochrany životného prostredia. Môže to byť napr. medzný stav straty funkčnosti.

Je nevyhnutné vziať do úvahy, že určovanie medzných stavov a prípustných stavov pri posudzovaní reálnych prípadov poškodení a ich vývoja v prevádzkovej expozícii TZ je veľmi zodpovedným  rozhodnutím. Závisí od miery rizika a charakteru ohrozenia spojeného so stratou integrity TZ.

Príklady:

  • v prípade komponentov s malou akumuláciou energie a s pracovnou látkou  s „inertnými vlastnosťami“ je miera ohrozenia stratou integrity spravidla malá a bolo by možné pripustiť menšiu mieru bezpečnosti prípustného stavu vo vzťahu k medznému stavu,
  • v prípade komponentov s väčšou kapacitou akumulovanej energie by pri pracovnej látke ako v prvom prípade bolo potrebné voliť väčšiu bezpečnosť medzi prípustným a medzným stavom,
  • v prípadoch TZ s nebezpečnými pracovnými látkami, ktoré predstavujú spravidla značne vyššie ohrozenia pri strate integrity komponentov by bolo potrebné diferencovane a prísnejšie hodnotiť vzťahy medzi prípustným a medzným stavom.

Podľa osobných praktických skúsenosti by asi bolo možné pomery a vzťahy „medzný stav vs. prípustný stav“ rozdeliť do nasledujúcich skupín:

Skupina, v ktorej by mala byť určená určitá miera bezpečnosti prípustného stavu k medznému stavu. Ide najmä o medzné stavy únosnosti a vybrané medzné stavy funkčnosti komponentov a zariadení v nasledujúcich prípadoch:

  • keď ide o ohrozenia krehkými lomami alebo inými druhmi porušení na veľkoobjemových objektoch (tlakových častiach) spojených s vysokou pravdepodobnosťou s rýchlym, rázovým teda s ničivým uvoľnením veľkého množstva vnútornej energie,
  • keď ide o také porušenie stavu tesnosti tlakových zariadení s nebezpečnými pracovnými tekutinami s vysokou úrovňou ohrozenia.

Skupina, v ktorej by bolo možné pripustiť nižšiu mieru bezpečnosti prípustného stavu vo vzťahu k medznému stavu. Išlo by o prípady, ktoré by predstavovali najmä riziká spoľahlivostného charakteru a len veľmi nízku úroveň rizík a ohrození pre životy a zdravie osôb a pre okolité životné prostredie.

III. Skupina, kde by boli väčšinou zaradené medzné stavy funkčnosti a použiteľnosti. V týchto prípadoch by bolo možné uvažovať, že prípustný stav je totožný s medzným stavom. V niektorých prípadoch, podľa rozhodnutia používateľa, by v tejto skupine bolo možné pripustiť aj mierne prekročenie rozsahu medzného stavu.

Ide napríklad o prípad poklesu dosiahnuteľného výkonu výmenníka tepla, následkom znižovania jeho výhrevnej plochy, spôsobenej  zaslepovaním rúrok v rúrkovom zväzku. V tomto prípade môže používateľ zvážiť či z hľadiska miery ohrozenia jeho záujmov alebo oprávnených záujmov odberateľov nie je možné napr. „zaslepiť ešte zopár rúrok“, keďže oprava potrebná pre výmenu celej náhradnej vložky bude vykonaná  napr. za pol roka.

V tejto súvislosti možno položiť  nasledujúcu otázku a zaoberať sa potrebnou – primeranou odpoveďou :

„ Prečo neexistujú technické predpisy a technické pravidlá, ktoré by formulovali základné požiadavky na posudzovanie technickej bezpečnosti  a napr. určovali dovolené pomery medzi prípustnými a mednými stavmi  v podmienkach reálnej prevádzkovej expozícii technických zariadení?“      

Hodnotenie prípustných stavov  je ešte ďalej komplikované  tým, že v danej oblasti sa čím ďalej , tým viac využívajú metódy pravdepodobnostného hodnotenia.

Účel a potreby aplikácie výpočtov a analýz životnosti

Obecne  sa  analýzy životnosti a zvyškovej životnosti vykonávajú v súvislosti s nasledujúcimi potrebami a cieľmi:

V štádiu návrhu zariadení  a technologických  celkov.

V tejto fáze je cieľom takýcht analýza výpočtov:

  •  zabezpečiť také konštrukčné riešenie a dimenzovanie činných a exponovaných častí  a technologických celkov, aby pri zadanej (predpokladanej) prevádzkovej expozícii  bola konštrukcia a technologický systém ako celok schopný plniť vybrané požiadavky na prevádzkové vlastnosti a schopnosti. Kladené požiadavky majú byť splnené po dobu predpísanej, alebo určenej  životnosti zariadení.  Takýmito požiadavkami môže byť napr. schopnosť a spôsobilosť či odolnosť znášať určené rýchlosti nábehu a odstavovania zariadení z prevádzky, dynamické vlastnosti a schopnosti  týkajúce sa napr. rýchlosti a rozsahu zmien výkonov a parametrov a schopnosti odolávať účinkom pracovných látok. To sa týka nielen rozsahu, či rozkmitu uvedených namáhaní a zaťažovaní, ale aj ich počtu, prejavov poškodzovania a sumácie kombinovaných parciálnych poškodení.
  • overiť , alebo posúdiť, či navrhované riešenie  bude pri zadaných prevádzkových  podmienkach splňovať požiadavky na technickú životnosť ,bezpečnosť a prevádzkovú spoľahlivosť.

Sprievodným zámerom a cieľom takýchto výpočtov býva aj identifikácia kvalitatívnych a kvantitatívnych údajov o predpokladaných  prevádzkových stavoch a zmenách, ktoré sa budú rozhodujúcou mierou podieľať na čerpaní zásoby životnosti.

V štádiu návrhu technického zariadenia a technologického celku možno v danej oblasti zvoliť existujúce možnosti, najmä:

  • využiť existujúce normy a smernice, ktoré už sú v oblasti výpočtových metód založených na analýzach životnosti  k dispozícii,
  • aplikovať postupy a výpočtové metódy vydané uznanými odbornými a výskumnými organizáciami, ktoré bývajú  spracované na najnovších poznatkoch vedy a techniky a sú úspešne v praxi overené.

Počas prevádzky technických zariadení a technologických celkov :

b1. Overovať, do akej miery sú v korelácii  predpoklady  uvažované v štádiu navrhovania, s podmienkami a účinkami procesov poškodzovania v reálnej prevádzke a/alebo posúdenie, aký je stupeň čerpania zásoby životnosti, teda aká je zvyšková životnosť analyzovanej konštrukčnej častí.

V tomto prípade môžu byť viaceré dôvody a potreby overovania stavu čerpania životnosti zariadenia. Jedným z nich môže byť napr. potreba  predlžiť dobu prevádzky nad  dobu stanovenú pri navrhovaní technologického celku.

b2. Zhromažďovať odpovede na otázky, ktoré sú účelom takýchto analýz, napr.:

–   vydrží  daná konštrukčná časť (na ktorej bolo zistené aktuálne poškodenie) do termínu najbližšej plánovanej opravy, pri prijateľnej miere rizík (ohrozenia bezpečnosti, prevádzkovej spoľahlivosti )?

–  kvalifikované podklady pre plánovanú preventívnu údržbu alebo pre vykonávanie údržby „ podľa stavu zariadení“.

„Kedy naplánovať rozsiahlejšiu opravu, pre odstránenie zisteného poškodenia , resp. výmenu poškodeného konštrukčného detailu, alebo časti?“

„ Aký dlhý smie byť interval prevádzky príslušného konštrukčného prvku alebo dielu medzi jeho výmenami?“

Resp. „aké vykonať prevádzkové opatrenia pre predlženie intervalu spoľahlivej prevádzky danej konštrukčnej časti?“

Nie je vylúčené, že na zhromažďovanie  podkladov pre posúdenie technického stavu a zvyškovej životnosti nadväzuje aj príprava podkladov pre spracovanie návrhu na spracovanie podrobnej technológie opráv  a postupov kontroly a skúšok, ktorých cieľom je overenie úspešnosti opráv [ 2 ].

b3.  Poskytnúť  dôležité doplňujúce informácie pri detailnejšej analýze príčin úrazov, porúch a havárií.

b4. Posúdiť mieru rizika v prípadoch, keď na konštrukcii boli zistené určité defekty napr. charakteru trhliny, dodatočného objavenia chyby výrobného pôvodu  (v základnom materiáli, vo zvarových spojoch), zoslabenia hrúbky steny, náznakov deformácie, príznakov „neznámych“ procesov poškodzovania.

b5. Poskytnúť dôležité informácie o technickom stave, stupni a úrovni  poškodenia , či o zvyškovej životnosti častí v štádiu rozhodovania o tom, či daný technologický celok úplne vyradiť z prevádzky, alebo vykonať jeho obnovu, modernizáciu (retrofitting) [ 5 ].

b6.  Pred zásadnou zmenou prevádzkových podmienok zariadenia alebo technologického celku. Malo by k tomu dôjsť najmä v prípadoch, keď tlakové zariadenie, po určitej dobe prevádzky v určitých prevádzkových podmienkach, sa mieni upraviť, s cieľom jeho budúceho využívania v podstatne náročnejších prevádzkových podmienkach. Ako príklad možno uviesť analýzu TZ „starých elektrární“ používaných v podmienkach základného zaťaženia, pred realizáciou zámeru používania výrobných blokov v podmienkach poskytovania služieb  elektrizačnej prenosovej sústave.

Hodnotenie technického stavu a životnosti zariadení je vo veľkých podnikoch súčasťou ucelených systémov. Výsledky takýchto hodnotení majú mnohostranné použitie [ 4 ]

Najčastejšie sa, najmä po viacročnej prevádzke hodnotí životnosť aj pri ucelenom hodnotení ekonomickej efektívnosti ďalšej prevádzky, pri posudzovaní, či nové zariadenie prinesie vyššie využitie tepla palív a celkovú ekonomickú efektívnosť v porovnaní s opravou a rekonštrukciou existujúceho zariadenia.

Takýto prístup sa často aplikuje v súvislosti so zámerom obnovy a modernizácie (retrofitingu) starších klasických  elektrárenských blokov v energetike. Rozhodnutie o rozsahu výmen, obnovy a modernizácie sa prijíma po ucelenom zhodnotení technického stavu kotlov, pomocných zariadení, parovodov, parných turbín, systémov merania a regulácie a elektrických zariadení silových [5].

Veľká pozornosť je venovaná hodnoteniu technického stavu a zvyškovej životnosti hrubostenných častí tepelných energetických zariadení, najmä  kotlovým bubnom, komorám, prepojovacím potrubiam a parovodom, telesám a rotorom parných turbín i stavu ich olopatkovania .

Práve v súvislosti s takýmito potrebami sa využívajú aj ďalšie druhy medzných stavov, napr. medzný stav prevádzkovej spoľahlivosti, medzný stav tepelnej hospodárnosti prevádzky.

Podklady o ucelenom  hodnotení technického stavu vrátane zvyškovej životnosti sú v mnohých prípadoch súčasťou  rozsiahleho materiálu, zaoberajúceho sa alternatívami obnovy a rekonštrukcie, vrátane hodnotenia ekonomickej efektívnosti  jednotlivých alternatív.

c) Pre splnenie požiadaviek národnej legislatívy alebo iných vnútorných smerníc

 Vo svete existujú   krajiny, v  ktorých  potreba súhrnného zhodnotenia stavu a  zvyškovej životnosti určitých druhov tlakových zariadení po určitej dobe ich prevádzky  priamo vyplýva z príslušných technicko právnych predpisov.

Napr. v niektorých štátoch existuje požiadavka, že po 25 ročnej prevádzke musí byť technický stav kotlového zariadenia ucelene zhodnotený a určené podmienky a prípadne aj doba jeho ďalšieho používania.

d) Potreby riadeného čerpania parametrov životnosti ( riadeného starnutia)

V prípadoch dôležitých technologických celkov, na postavenie ktorých boli vynaložené veľké náklady, je požiadavka vysokej prevádzkovej spoľahlivosti a optimálnej životnosti  základom ich prevádzkovej ekonomickej efektívnosti[3]. Príklad automatického systému posudzovania rýchlosti čerpania životnosti je znázornený na obr. 1 [8].

 e) Najnepriaznivejšou motiváciou posudzovania technického stavu a zvyškovej životnosti sú potreby, vyvolané ťažkými haváriami obdobných zariadení a technologických celkov.

 Programy a metódy posudzovania stavu a analýzy zvyškovej životnosti
Ucelené posudzovanie technického stavu a analýzy zvyškovej životnosti by mali byť vždy vykonané na základe určitého programu postupu. Takýto program, jeho rozsah a obsah, by sa vo všetkých prípadoch mal opierať o účel, potreby a ciele, ktoré sú sledované analýzou technického stavu a životnosti. Pochopiteľne, že sa zaoberáme prípadmi, pri ktorých je potrebné  zaoberať sa dôležitými technickými komponentmi, náročnými zaradeniami alebo technologickými celkami.

Pri určovaní technického stavu a zvyškovej životnosti sú uplatňované rozličné metódy, ktoré môžu mať charakter všeobecnej aplikácie alebo sú to metódy jednoúčelového posudzovania, orientované na určité typy komponentov, pracujúce v príslušných prevádzkových podmienkach s určenými mechanizmami procesov poškodzovania s určenými tvarmi – formami poškodenia. Ale existujú určité spoločné kroky, ktoré sú vlastná všetkým druhom použitých metód, a to:

  1. krok – zhromaždenie všetkých existujúcich informácií, ktoré sú už k dispozícii vo vzťahu k potrebám aplikácie príslušnej metódy a ich posúdenie.
  2. vyžiadať o doplnenie potrebných informácii a podľa potreby (v závislosti od použitej metódy) zhromaždiť ďalšie špecifické podklady, vykonať doplňujúce diagnostické a iné špecifické merania).
  3. zhodnotiť všetky získané informácie, určiť medzný stav, prípustný stav a polohu posúdeného technického stavu a úrovne poškodenia k uvedeným stavom.
  4. identifikovať mechanizmus a kinetiku procesov poškodzovania a čerpania parametrov životnosti komponentov a ich kritických oblastí. Urobiť kvalifikovaný odhad zvyškovej životnosti. Posúdiť v tejto súvislosti možnosti optimalizácie vo vzťahu k mechanizmom a kinetike procesov poškodzovania a čerpania životnosti.
  5. vypracovať odporúčania pre ďalšiu prevádzku, periodičnosť a metódy hodnotenia ďalšieho vývoja.

Dôležitou časťou komplexných systémov posudzovania technického stavu  technických zariadení je vnútorná organizácia príslušných odborných útvarov a vzájomná výmena úloh a informácií. Na obr. 2 je znázornená schéma budovania systému toku informácií a súčinnosti odborných útvarov pri trvalom  hodnotení technického stavu napr. v klasickej energetike.  Z uvedenej schémy by bolo možné napr. odvodiť aj  program postupu pre ucelené zhodnotenie  technického stavu, čerpania životnosti a posúdenia zvyškovej životnosti  napr. parného kotla, alebo celého elektrárenského bloku.

Túto schému možno využiť napr. aj pre prípad náčrtu obecného postupu zhromaždenia informácií, potrebných pre zhodnotenie technického stavu a životnosti významných komponentov alebo technologického celku, ktorom  tlakové zariadenia majú dominantnú úlohu.

Zo schémy vyplýva, že napr. pre účely uceleného hodnotenia technického stavu a životnosti  technologického celku , v ktorom majú tlakové systémy rozhodujúci podiel, je potrebné:

  • zhrnúť a vyhodnotiť príslušné technické informácie a výsledky analýz, prehliadok a skúšok, diagnostických kontrol, odborných posúdení z  vonkajších aj vnútorných zdrojov takýchto informácií,
  • veľmi závažné sú informácie o početnosti, časových súvislosti a najmä o príčinách porúch a nehôd. Poruchy tlakových zariadení a procesy s nimi spojené predstavujú aj významný príspevok k procesom poškodzovania. Napr. v súvislosti s tepelnými napätiami a s koróziou počas odstávok. Možno snáď konštatovať, že niekedy „poruchy  plodia ďalšie poruchy“,
  • na základe zhromaždenia a vyhodnotenia informácií o predchádzajúcej histórii sa spravidla  program analýz a výpočtov životnosti spresňuje požiadavkami na vykonanie doplňujúcich diagnostických kontrol, revízii a inšpekčných prehliadok, odberu vzoriek a pod.

Hneď na začiatku je  zdôrazniť, že vstupné informácie vstupné informácie, potrebné pre analýzu technického stavu, životnosti a výstupnej životnosti by bolo možné začleniť do niekoľkých skupín, ktoré môžu mať tak spoločnú , ako aj rozdielnu časť obsahu ovplyvnenú  druhmi procesov poškodzovania a druhmi medzných stavov.

Ďalej zo schémy na obr. 2 vyplýva, aké cenné informácie možno z výsledkov posudzovania  životnosti, zvyškovej životnosti a ucelených hodnotení technického stavu TZ pre  ďalšie úradné prehliadky a skúšky, pre revízie zariadení  a pre diagnostické kontroly.   Program posudzovania životnosti a zvyškovej životnosti technologického celku spravidla počíta s potrebou posúdenia jednotlivých rozhodujúcich častí. Spravidla  každá   významná časť celku vyžaduje využitie  iného primeraného postupu a primeranej metódy hodnotenia.  Súhrnné závery potom sa opierajú o výsledky hodnotenia jednotlivých častí a rešpektujú aj hľadiska, či je príslušná časť opraviteľná, opraviteľná so zložitými predpokladmi alebo neopraviteľná.

V praxi sa používajú viaceré metódy analýzy a posudzovania  technického stavu, životnosti a zvyškovej životnosti technických zariadení a ich častí:

  1. Priame výpočtové metódy. Takéto metódy sa využívajú nielen v štádiu navrhovania technických zariadení, ale aj po určitej dobe prevádzky. Po určitej dobe prevádzky sa používajú výpočtové metódy, ktoré sa opierajú o údaje a informácie rozličnej úrovne.

1.1. Počas prevádzky technického zariadenia alebo technologického  celku sa, spravidla podľa vopred  pripraveného programu (ako to už bolo uvedené) zhromažďujú dôležité – potrebné údaje a informácie napr. o poruchách, o  dôležitých zmenách, stavoch a režimoch. Technický stav a postup čerpania životnosti sa potom hodnotí podľa  množstva takýchto stavov a režimov, vo vzťahu k limitným počtom a stavom.

Jednoduché príklady:

  • Podľa prevádzkových skúseností a analýz sa napr. stanoví, že hrubostenná časť, napr. plášť tlakovej nádoby, kotlový bubon je dimenzovaný na určitý počet nábehov zo studeného stavu, z teplej zálohy. Alebo napr. sa stanoví, že  po určitej dobe prevádzky môže dôjsť k vážnemu poškodeniu alebo k zhoršenému technickému stavu parovodov, komôr prehrievačov. a pod. Ak v prevádzke zariadenia alebo celku sa dosiahne stavu blížiacemu sa určeným limitným stavom, je potrebné vykonať určené inšpekcie, diagnostické kontroly technického stavu a pod.

Na základe ich výsledkov sa prijme odporúčanie o ďalšej prevádzke alebo sa prijme rozhodnutie o oprave, o výmene, podmienkach ďalšej prevádzky alebo o rozsahu ďalšej diagnostiky.

  • Výmenník tepla má určitú veľkosť výhrevnej plochy. Postupom času sa určitými procesmi poškodzovania vyraďujú jednotlivé rúrky z prevádzky. Pri určení zvyškovej životnosti sa sleduje časová zmena znižovania veľkosti výhrevnej plochy a v určitom štádiu sa vhodnou extrapoláciou určí zvyšková životnosť alebo čas do potrebnej generálnej opravy.

Ak sú k dispozícii aj ďalšie informácie o vývoji technického stavu výmenníka, napr. údaje o postupe korózneho poškodzovania plášťa,  primerané rozhodnutie sa prijme po zhodnotení všetkých takýchto informácií.

Do tejto skupiny metód by pravdepodobne bolo možné zaradiť aj prístup, o ktorý sa opierajú aj súčasné harmonizované normy napr. EN 13445 – Časť 3 v prípadoch pevnostných výpočtov TZ pracujúcich v oblasti únavového poškodzovania.

V danej oblasti možno predpokladať pri  posudzovania prevádzkových podmienok a hodnotenia životnosti  množstvo problémov, napr.:

  • Problémy pri počítaní počtu a rozkmitu napätí tak v prípade TZ navrhnutých pre prevádzku do 500 plnotlakových cyklov, ale pravdepodobne aj  pre prevádzku v únavovej oblasti. Touto problematikou sa zaoberá Pekář v príspevku [12].
  • Problémy pri posudzovaní životnosti a možnosti ďalšej prevádzky TZ, ktoré už dosiahli 500 plotlakových cyklov. Pritom harmonizované normy neobsahujú podrobnejšiu analýzu podmienok, pri ktorých bol určený práve uvedený počet prípustných 500 cyklov a aj dokumentácia TZ  podľa EN, odovzdávaná používateľovi  môže byť relatívne veľmi skromná.
  • Harmonizované EN obsahujú veľmi skromné pokyny a informácie o navrhovaní TZ pracujúcich v oblasti koróznej únavy pri rôznorodých pracovných tekutinách.

V danej oblasti asi neradno opúšťať  oblasť techniky a analyzovať potenciálne možné právne dôsledky a hľadania hraníc osobnej zodpovednosti, pri  posudzovaní konkrétnych havárií tlakových zariadení.

1.2. Medzi výpočtové metódy  posúdenia technického stavu a úrovne čerpania životnosti možno zaradiť aj metódy spojené napr. s aplikáciou výpočtu  „najmenšieho nevystuženého otvoru“, tak ako sú prezentované v príspevku [ 20 ].

V tejto oblasti ešte existuje  aj ďalší priestor  tvorivého rozvíjania metód uvedeného typu, ktoré sa opierajú o poznatky nerovnorodosti stavu napätosti konštrukcie. Možnosti sú dokumentované na nasledujúcich príkladoch:

  1. a) Ak zoslabenie koróznym napadnutím sa nachádza mimo oblasť zvarového spoja alebo mimo oblasť zoslabenia radom otvorov, možno pri posudzovaní miery poškodenia a možnosti ďalšej prevádzky, využiť aj rezerv vyplývajúcich z  hodnôt príslušných koeficientov   zoslabenia  „z“ resp. „v“. Je totiž zrejme, že v oblastiach plášťa vzdialených od zvarového spoja resp od radu otvorov sú  steny TZ „predimenzované“.
  2. b) V reálnych prevádzkových situáciách sa vyskytujú napr. aj prípady:

–  značného zoslabenia plášťa, ktoré prevyšujú rezervy,  poskytnuté výpočtom „ najmenšieho nevystuženého otvoru „. V takýchto prípadoch možno, po predchádzajúcom výpočte, voliť  riešenie s odstránením poškodenej oblasti a vložením nového nátrubku  vyrobeného z vyhovujúceho materiálu a pevnostne vyhovujúcej hrúbky steny. Pochopiteľne , že pri tomto riešení je nevyhnutné rešpektovať technologické potreby procesov zvárania,

–  značného zoslabenia plášťov v okolí otvorov,  ako sú prívody a odvody pracovnej tekutiny, odvodňovacie potrubia  miesta odvodu kondenzátov. Aj v tomto prípade je možnosť  krajného riešenia v použití nátrubkov väčšieho priemeru.

1.3. V prevádzke zložitých a „ drahých „ technických zariadení  napr. veľkých energetických blokov sa čím ďalej, tým vo väčšom rozsahu využívajú metódy okamžitého  výpočtu čerpania životnosti na základe bezprostredných meraní kritických častí konštrukcie napr. kotlových bubnov, hrubostenných  vysokotlakových telies turbín a ich rotorov, náročných technologických zariadení atď. Výpočtovou technikou sa ihneď, podľa vopred zadaných programov, vypočítava čerpanie životnosti. K dispozícii môžu byť nielen údaje o čerpaní životnosti a o zvyškovej životnosti, ale obsluha môže priamo dostavať odporúčania pre riadenie  procesov s cieľom neprekračovania určených rýchlosti čerpania životnosti. Ako príklad je na obr. 1  uvedená už spomínaná zjednodušená funkčná schéma  takéhoto postupu.

1.3. Metódy založené na využití výpočtových podkladov, ktoré sú získané kombináciou prevádzkových údajov, evidencie miest a počtov  porúch a poškodení a  špecifických meraní napr. teplôt stien prehrievačových alebo výparníkových rúrok, rozdielov teplôt stien geometrického tvaru  tlakových častí a pod. Do tejto skupiny možno zaradiť napr. aj výsledky revízií a úradných skúšok zariadení.   Závery sa prijímajú na základe vykonaných výpočtov a po zhodnotení všetkých získaných podkladov.

Obecne možno konštatovať, že dôsledná analýza porúch a poškodení komponentov  môže byť významným zdrojom podkladov pre zameranie hodnotenia technického stavu a kvalifikovaného odhadu parametrov životnosti aj v prípadoch zložitých technologických systémov.

  1. Metódy založené na diagnostických kontrolách a materiálových analýzach vykonaných buď priamo na zariadeniach alebo na odobratých vzorkách. Do tejto skupiny možno zaradiť napríklad tieto metódy:

–  hľadanie druhu, veľkosti a polohy chýb a poškodení charakteru trhlín, znížení hrúbok stien, chýb vo zvarových spojoch rozličnými nedeštrukčnými metódami, rastu trhlín akustickou emisiou,

–    vizuálne prehliadky a skúšky, revízie, úradné skúšky,

– posudzovanie stavu štruktúry a úrovne degradácie vlastností materiálov napr. metalografickou analýzou priamo na kontrolovanej častí, pomocou odobraných replík. Takýmito metódami môže byť zistený napr. stav poškodenia štruktúry prevádzkou pri vysokých teplotách, prítomnosť kavít na hraniciach zŕn ako prejavov pokročilého  2. štádia poškodzovania tečením

– materiálovými analýzami vzoriek odobratých  napr. z rúrkových častí tlakových zariadení, mechanické skúšky, skúšky tečenia a pod.

–  akustická emisia môže byť významným nástrojom nedeštrukčnej diagnostiky, ako podpornej metódy detekcie vzniku a šírenia sa trhlín [ 22, 23 ].

  1. Metódy založené na sledovaní vývoja počtu porúch, zhoršovania prevádzkovej spoľahlivosti celkov alebo ich častí, napr. zmeny počtu porúch výparníkov alebo prehrievačov za rok a zmeny využiteľnosti z dôvodov zvyšovania poruchovosti.
  1. Metódy založené na sledovaní čerpania parametrov funkčnosti, poklesu projektovaného výkonu napr. poklesom veľkosti výhrevnej plochy výmenníka tepla, zmenou hospodárnosti prevádzky poklesom výhrevnej plochy ekonomizérov a pod. Z časových závislosti a z poznania vývoja príslušných informácii možno odvodiť pravdepodobný budúci vývoj a predikciu dosiahnutia prípustných stavov.

Metódy nazývané „Fittness-For-Service“

Pre posudzovanie technického stavu poškodených častí tlakových zariadení sa čím ďalej, tým viac používajú metódy, ktoré sú označované ako „Fitnees-For-Service“ (FFS). Sú to metódy využívané pre posúdenie „ použiteľnosti pre prevádzku“. Smernice pre využitie takýchto postupov sú akceptované na rozličných úrovniach  s platnosťou obmedzenou napr. pre petrochemický priemysel alebo pre obecné použitie a vydané formou uznaných noriem. Niektoré smernice sú obmedzené, čo do aplikácie, na určitý mechanizmus a formu poškodzovania, iné obsahujú viacero druhov postupov pre viaceré procesy  a mechanizmy.

Základom všetkých metód a postupov je poznanie mechanizmov poškodzovania a degradácie vlastností materiálu či konštrukcie (kritického uzla),  hľadanie alebo posudzovanie úrovne poškodenia, ich príčiny , doterajšiu  a predpokladanú ďalšiu kinetiku  rozvoja poškodení. Dôležitou stránkou týchto postupov je poznanie či vytvorenie  predstav o medzných a prípustných stavoch konštrukcie. Najdôležitejším výsledkom takýchto postupov je posúdenie čerpania parametrov životnosti a určenia zvyškovej životnosti. K záverom môže prislúchať a spôsob možného prejavu  prípustného či medzného stavu a návrh podmienok úpravy „rýchlosti“ ďalšieho čerpania parametrov  životnosti, teda zníženia  intenzíty pôsobenia procesov poškodzovania.

V danom prípade FFS nepredstavuje skokovú zmenu, ale  určitý systém, ktorého základy boli už predtým položené a  dlhodobo spevňované.  Rozširovanie a prehlbovanie znalostí o materiáloch, o  ich chovaní sa a o degradačných procesoch v dlhodobej prevádzke, o postupe jednotlivých a kumulovaných procesov poškodzovania, zákonitosti kumulácie parciálnych poškodení, poznania konečných fáz životnosti a medzných stavov.

Pod  spoločnou strechou systému FFS boli vypracované mnohé podsystémy a výpočtové programy aplikované napr. na zariadenia vystavené procesom  poškodzovania v podkrípovej oblasti, v oblasti tečenia , ako aj pri kombinovanom pôsobení tepelnej únavy a tečenia [ 21 ] a pod.

Veľká pozornosť sa napr. v USA venuje posudzovaniam stavu, diagnostike a hodnoteniu zvyškovej životnosti  častí pracujúcich v oblasti korózie – eróziou, korózie ovplyvnenej prúdením – FAC, niektorých aparátov v petrochemickom priemysle so špecifickými formami korózne – napäťových procesov poškodzovania. V USA bola ďalej, po viacerých ťažkých haváriách, vypracovaná metodika   FFS pre hodnotenie stavu odplyňovačov v rozličných tepelných energetických centrálach.

Praktické postupy  aplikácie FFS  sa spravidla opierajú o jednotlivé kroky systému:

  1. Zistenie a usporiadanie prevádzkových podmienok technického zariadenia , teda v našich prípadoch tlakového zariadenia a zhodnotenie týchto podmienok . Ide o problematiku , ktorá čo do šírky a hĺbky závisí od účelu a cieľov použitia FFS a od východiskového stavu, pred ktorý je „hodnotiteľ postavený“, ale aj podľa metódy , ktorá bude využitá k tomu, aby boli dosiahnuté príslušné závery. Iný je napr. prístup v situácii keď sa konštatuje:
  • taký je stav poškodenie , čo s tým ďalej?
  • alebo nie je známe, aký je technický stav , ale z určitých potrieb je nevyhnutné ho posúdiť a získané výsledky zhodnotiť,
  • alebo sú tu už  informácie o technickom stave v určitom rozsahu a bude potrebné ich spresniť, alebo rozšíriť.
  1. Získanie a usporiadanie podkladov o druhoch a vlastnostiach použitých materiálov a o parametroch konštrukcie alebo analyzovanej konštrukčnej časti.
  2. Vykonanie analýzy napätosti defektnej oblasti alebo hľadanie predpokladanej kritickej oblasti konštrukcie.
  3. Výpočet a analýza predpokladaného vývoja postupu poškodzovania, určenie medzného a prípustného stavu konštrukcie. Rešpektovanie rozhodujúcich procesov poškodzovania čo do ich mechanizmov a kinetiky a prijatých pravidiel sumácie čiastkových poškodení. Určenie zvyškovej životnosti. V tomto štádiu hodnotenia sú potenciálne možnosti využitia viacerých záverov napr.:
  • posúdiť mieru rizika a úrovne pravdepodobnosti a určiť zvyškovú životnosť, za predpokladu, že sa prevádzkové podmienky a teda aj intenzita procesov poškodzovania nezmenia,
  • ak sú zadané potrebné parametre životnosti (napr. počet rokov potreby ďalšieho používania)  určiť podmienky ďalšej prevádzky  zariadenia pre určitú pravdepodobnosť  s dostatočnou bezpečnosťou dosiahnutia prípustného stavu s príslušnou (zadanou, určenou ?) k medznému stavu .

Obecne treba konštatovať, že nemenej významnou etapou posudzovania technického stavu, stupňa poškodenie a prípadne „hodnoty“ dispozičnej  zvyškovej životnosti je nielen zistenie druhu, charakteru a rozsahu chýb a poškodení, ale aj posúdenie, vyhodnotenie a návrhy:

  • pre zníženie intenzíty procesov poškodzovania, teda pre úpravu ďalších režimov prevádzky a využívania tlakových zariadení, aby sa dosiahla ešte požadovaná zvyšková životnosť,
  • v prípadoch, keď  sa podmienky prevádzky tlakového zariadenia nebudú meniť, kedy treba počítať  s pravdepodobnou odstávkou ,
  • v akých časových intervaloch bude potrebné kontrolovať postup procesu poškodzovania  v ďalšej prevádzke.

Praktické príklady základných postupov posudzovania zvyškovej životnosti

Kotlové bubny , hrubostenné komory, parovody a hrubostenné tlakové nádoby

V prípade hrubostenných tlakových zariadení je najprv potrebné rozlišovať ich základné oblasti prevádzkovej expozície a potom ich reálne prevádzkové podmienky, z toho rezultujúce procesy poškodzovania a doterajšie poznatky z kontroly a posudzovania ich technického stavu.

Možno uviesť stručne niektoré známe  prípady zariadení a  konštrukčných časti  a prístupy k hodnoteniu ich stavu a životnosti, a to tlakové častí pracujúce v podkrípovej teplotnej oblasti a pracujúce v oblasti vysoko teplotného tečenia.

Tieto tlakové častí pracujú v teplotnej oblasti  do cca 400°C a prejavujú sa na nich nasledujúce hlavne procesy poškodzovania a degradácie materiálov:

  • Procesy degradácie materiálov, ako sú klasické procesy tepelného a deformačného starnutia, oduhličenie, grafitizácia, sulfidizácia, dodatočná precipitácia  spevňujúcich častíc, koagulácia sferoidizácia perlitu a iných  karbidov. Sú sprevádzané rozličnými formami zmeny húževnatosti, nepriaznivého poklesu hodnôt vrubovej húževnatosti a posunu prechodovej teploty,  poklesu pevnostných vlastnosti a pod.
  • Pôsobenie procesov poškodzovania  najmä tepelno – koróznej a mechanicko – koróznej únavy.

Tieto procesy spolupôsobia s koróziou počas odstávok. Na kotlových bubnoch sa prejavujú hlavne vznikom a rastom koróznych trhlín  v oblastiach zavodňovacích otvorov ,  odkrývaním a prehlbovaním defektov vo zvaroch nátrubok – plášť bubna, vznikom koróznych odchýlok v miestach tvarových odchýlok a pod. Nápravné opatrenia spočívajú vo vybrusovaní výrobných defektov a koróznych trhlín až do prípustného stavu , spravidla určeného podľa normami daných  pravidiel pevnostných výpočtov. V kritických situácia sú hodnotené  defekty výpočtami podľa pravidiel  lomovej mechaniky. Zriedkakedy  sa pristupuje k oprave defektov vo zvarových spojoch nátrubok- rúrka, ale navrhuje sa najprv zníženie prevádzkového tlaku a v konečnom dôsledku k vyradeniu kotlových bubnov .

Pri tejto príležitosti je potrebné upozorniť, že procesy poškodzovania  známe u hrubostenných kotlových bubnov  nie sú „vyhradené“ iba pre bubny s hrúbkou steny napr. nad 80 mm. V nedávnej minulosti sa v SR prejavil veľký „boom“ nasadzovania  zdrojov výroby elektrickej energie, vrátane kogeneráčných zdrojov verejných a priemyselných teplární,  do systému poskytovania podporných služieb pre elektrizačnú sústavu SR. Hierarchia hodnôt sa tu prejavila v nasledujúcom poradí : „ atraktívnosť ekonomických  prínosov – splnenie požiadaviek na regulácie výkonu a frekvencie, vrátanie odstávok a nábehov „ . Odôvodnene predpokladám, že málokde skúmali ďalšie dôležité súvislosti, ako je  – „dopad do poruchovosti,  vplyv na technickú bezpečnosť a životnosť, vplyv na rozsah a náklady údržby „.

Mezi hlavné degradačné mechanizmy pôsobiace na materiály komponentov pracujúcich v podkrípovej oblasti patrí teplotné a deformačné starnutie. Ako hlavné mechanizmy poškodzovania  patrí v tejto oblasti mechanická a tepelno – korózna únava, ako aj rozličné formy plošnej a lokálnej korózie [4 až 10]

Častým, najnepriaznivejším a najnebezpečnejším medzným stavom komponentov, pracujúcich v podkrípovej oblasti a v oblasti nízkych teplôt je medzný stav dosiahnutia kritickej dĺžky trhliny.

Lomová húževnatosť materiálu steny Kc je definovaná kritickou hodnotou súčiniteľa intenzíty napätia  Kc v štádiu nestability  pričom v skúšobných podmienkach podmienkach je dôležitou materiálovou charakteristikou. Na reálnej konštrukcii závisí Kc aj od hrúbky steny komponentu a od teploty steny.

Platí :  Kc = σ . ( π . c )1/2

kde je      σ – aplikované napätie a c  – dĺžka trhliny.

Kritická hodnota Kc môže byť dosiahnutá :

  • buď dosiahnutím kritickej hodnoty napätia pri pod kritickej dĺžke trhliny,
  • alebo naopak  dosiahnutím kritickej dĺžky trhliny, pri danej hodnote napätia.

Pri praktickej analýze  medzného stavu napr. krehkého porušenia je potrebné brať do úvahy tieto súvislosti a skutočnosti, spojené s lomovou húževnatosťou:

  • v obvyklých podmienkach môže dôjsť k lomu pri danej Kc a danom napätí, keď trhlina nárastom dosiahne kritickej hodnoty,
  • ak  degradáciou vlastností sa zmení  K na Kca < Kc, zníži sa aj hodnota ckrit.!
  • ak je tlakový komponent vystavený namáhaniu pri iných podmienkach (napr. pri nižšej teplote) s  Kcb < Kc môže aj pri danej dĺžke trhliny  dôjsť ku krehkému lomu.

Uvedené skutočnosti sú dôležité tak v stave normálnych prevádzkových podmienok, ako aj pre podmienky vykonávania skúšok tesnosti a tlakových skúšok!

Tlakové častí pracujúce v oblasti tečenia materiálov pri vysokých teplotách

Rúrkové tlakové častí.  Sú to najčastejšie prehrievačové a prihrievačové rúrky parných kotlov, pracujúce v teplotnej oblasti pary nad cca 400°C. Takéto rozsiahlejšie posudzovanie zvyškovej životnosti je výnimočným prístupom a aplikuje sa najmä pri veľkej poruchovosti prehrievačov alebo prihrievačov. Výpočtové metódy čerpania životnosti počítajú s metodologicky  jednoduchou sumáciou parciálnych poškodení tečením  pri  určenom spektre kombinácií stredných prevádzkových teplôt steny            (daného úseku) a expozičného napätia.

Rámcový postup  je uvedený napr. v STN EN 12952-4 Vodorúrkové kotly a pomocné zariadenia. Časť 4: Prevádzkové výpočty pravdepodobného času životnosti kotla. Príloha A

(informatívna) tejto STN EN uvádza Výpočet prevádzkového poškodenia pri tečení materiálu.

V oblasti posudzovania technického stavu a zvyškovej životnosti je najobecnejšou metódou známy – tzv. stochastický model životnosti prehrievačov, načrtnutý Pechom v [ 12 ] a dopracovaný v jeho doktorskej dizertačnej práci.

Náčrt praktického postupu  určenia životnosti prehrievača ( prihrievača) parného kotla, získaného úpravou stochastického modelu v EVO Vojany, založeného na priamom meraní vonkajších teplôt stien rúrok plášťovými termočlánkami:

  1. Spravidla sa neposudzuje životnosť celého prehrievačového systému, ale pre tento účel sa vyberie iba jeho najporuchovejšie stupne.
  2. Z tabuľky evidencie porúch sa do schémy prehrievačového systému premietnu  (vyznačia) polohy predchádzajúcich porúch v smere po šírke, výške aj hĺbke prehrievačového stupňa.  Lokality prehrievača s najväčšou poruchovosťou sa zvýraznia.
  3. Vyberú sa polohy umiestnenia snímačov povrchovej teploty steny prehrievačových rúrok, ktorými spravidla bývajú vhodné plášťové termočlánky.
  4. Po inštalácii termočlánkov sa zabezpečí meranie a registrácia teplôt stien rúrok a teplotných profilov na strane spalín. Merania majú byť vykonané v dostatočne dlhom časovom úseku a pri reprezentatívnych pracovných režimoch.
  5. Na základe výsledkov meraní teplôt sa s určitým priblížením spracujú teplotné profily vonkajších a stredných teplôt stien a teplôt spalín.
  6. Zistené hodnoty teplôt sa použijú pre klasické výpočty čerpania životnosti pri tečení, s použitím stredných výpočtových hodnôt a s  aplikáciou lineárnej sumácie parciálnych poškodení. V prípade prehrievačových rúrok obvyklých hrúbok je obvykle vplyv tepelno-koróznej únavy na životnosť zanedbateľný. To neplatí v prípadoch vysoko teplotne exponovaných platňových – stenových prehrievačov vyrobených z membránových stien, kde naopak, môže byť príspevok poškodzovania tepelne – koróznou únavou veľmi významný.

Podľa potreby môže byť výpočet doplnený pravdepodobnostnou analýzou. Pri doplnení výsledkov prvotného výpočtu analýzou časového vývoja poruchovosti prehrievača možno získať dostatok informácií pre rozhodovanie o životnosti, či o potrebe jeho výmeny.

Určitou alternatívou tohto postupu je metóda, pri ktorej sa  rozdelenie teplôt určí výpočtom stredných efektívnych teplot steny prehrievačových rúrok podľa hrúbky oxidickej vrstvy na vnútornom povrchu  prehrievačovej rúrky, a to :

  • buď priamym zmeraním hrúbky oxidickej vrstvy na odobratých vzorkách rúrok,
  • alebo zmeraním hrúbok vnútorných oxidických vrstiev špeciálnymi ultrazvukovými prístrojmi.

Zjednodušený náčrt ďalšieho postupu:

  1. K zmeranej hrúbke oxidickej vrstvy a k danému expozičnému času (odberu vzoriek, meraní hrúbkomerom ) sa buď z príslušného diagramu alebo z výpočtového  vzťahu určí stredná efektívna teplota vnútorného povrchu. Použitý diagram (alebo výpočtový vzťah) vyjadruje časovú závislosť úbytkov hrúbky steny oxidáciou v pare (použitého materiálu steny).
  2. Z teploty vnútorného povrchu sa určí teplota v strede hrúbky steny prehrievačovej rúrky.
  3. Stredná efektívna teplota steny sa použije pre výpočet strednej doby do lomu rúrky.

Výpočet ešte môže byť doplnený orientačnou analýzou vplyvu poklesu hrúbky steny s časom, následkom oxidácie na strane pary a na strane spalín, na dobu životnosti pri tečení [3]. Ide o vplyvy, ktoré v podmienkach dlhodobej prevádzkovej expozície prehrievačov nemajú zanedbateľný význam.

Boli vypracované  zložité stochastické modely životnosti prehrievačov , ktoré uceleným spôsobom berú do úvahy pravdepodobnostné rozdelenie vlastnosti materiálov, hrúbok stien a prevádzkových podmienok a na pravdepodobnostnom princípe  určujú aj vývoj čerpania životnosti a poruchovosti.

V reálne praxi sa časti vystačí aj so zjednodušenými modelmi, ktoré sa opierajú o detailne poznanie histórie používania daného prehrievača a posudzovaného prehrievačového stupňa.

Posudzovanie technického stavu a životnosti rúrok výparníkov a ekonomizérov

Rozsah druhov a foriem procesov poškodzovania varníc je pestrejší, ako pri rúrkach prehrievačov. Stručne možno konštatovať, že v tejto oblasti sa najčastejšie vyskytujú korózne poškodenia plošného charakteru na strane par a na strane spalín, tepelno – korózne únavové trhliny a lokálne korózne poškodenia pod nánosmi občas sprevádzané rozličnými formami poškodenia vodíkom. V prípade výparníkov je dôležitá protiporuchová prevencia správnym riadením chemických režimov a ochranou pre náhlymi poruchami. Ale často je tu potrebné uplatniť aj metódy technickej diagnostiky zameranej na meranie hrúbky stena a prípadne aj na identifikáciu tepelne – korózne únavových trhlín v kritických miestach.

Významnými pomocníkmi pri posudzovaní technického stavu výparníkov je aj priame merania teplôt stien v kritických oblastiach a vyhodnocovania zmeny hrúbky steny várnic s časom.

Zvyškovú životnosť úsekov výparníkov s priečnymi trhlinami možno kvalifikovane odhadnúť na základe výsledkov priamych meraní teplôt stien a uplatnením metódy sumácie parciálnych poškodení tepelno – koróznou únavou s prípadným uvažovaním aj procesov poškodzovania tečením.

Zaujímavé sú praktické výsledky hodnotenia poškodzovania a životnosti várnic pri  plošnej korózii ( na strane parovodnej zmesi aj na strane spalín). K poruchám várnic v takýchto prípadoch pri kotloch s konštrukčným tlakom 160 bar spravidla dochádzalo pri aktuálne hrúbke steny  1 až 1,5 mm. Pre účely odhadu zvyškovej životnosti varní boli často aplikované ako  minimálne prípustné hrúbky stien s = 2 mm, a to pri výpočtových hrúbkach stien značne prevyšujúcich  hodnotu 2 mm.

Obdobné prístupy možno využiť aj v prípade rúrok ekonomizérov, kde hlavným procesom poškodzovania je erózia na strane spalín, občas sprevádzaná NR koróziou, ako ak koróziou eróziou v kombinácii s koróziou s depolarizáciou kyslíkom na vnútorných povrchoch.

Komory prehrievačov. Posúdenia stavu sa zakladajú na  starostlivých prehliadkach vnútorných plôch pomocou prístrojov využívajúcich endoskopickej techniky svetelných vlákien, s príslušnou dokumentáciou, zistených defektov. Kritické miesta konštrukcie sú pozdĺžne aj priečne môstiky medzi otvormi pre  rúrky a potrubia. Ďalej sa tu využívajú niektoré defektoskopické kontroly a zriedkavejšie aj analýzy  malých vzoriek materiálov odobratých z kritických miest. Na hrubostenných častiach, pracujúcich v oblasti tečenia je ešte technickým problémom posúdenie kritických rozmerov defektov. V prípade častí pracujúcich pri nízkych teplotách a v podkrípovej oblasti sú už tieto metódy rozpracované na vysokej úrovni.

Vlastný výpočet  predpokladá najmä pôsobenie namáhania vyvolané vnútorným tlakom, zmenami teploty pary  a zahrňa aj efekt redistribúcie napätí v exponovaných oblastiach konštrukcie.

Parovody elektrárenských a teplárenských zdrojov pracujúce pri vysokých teplotách

Parovody  pracujú v komplikovaných pracovných podmienkach  charakterizovaných hlavne:

  • podmienkami prevádzky pri vysokých teplotách najčastejšie  nad cca 520 až  540°C, teda v oblasti tečenia ,
  • okrem namáhania vnútorným pretlakom tú majú svoj význam aj namáhania vlastnou hmotnosťou a tepelné namáhania,  dané dĺžkovou (objemovou) rozťažnosťou a z toho vyplývajúci prídavných  namáhaní v podmienkach ich aktuálnemu uloženia, ako aj prídavných tepelných napätí v priebehu nábehu a prípadne aj od zmeny prevádzkovej teploty pary,
  • procesy poškodzovania tečením sú kombinované procesmi  tepelne – koróznej únavy  a významný vplyv tu hrajú aj procesy redistribúcie napätí pri dlhodobom vysokoteplotnom tečení,
  • uplatňujú sa tu vplyvy štatistického rozloženia vlastnosti materiálov, zmeny parametrov pary, rozmerov potrubí, tvarových odchýlok a pod.,
  • v procese poškodzovania nizkolegovaných ocelí použitých na stavbu parovodov sa uplatňujú procesy degradácie, spojené so sekundárnou precipitáciou karbidických zložiek. Sú to procesy globularizácie, rastu karbidických častíc a ich vzájomnej vzdialenosti , ktoré spôsobujú zmenu pevnostných a húževnatostných vlastností , ktoré sú funkciou expozičnej teploty a doby prevádzky,
  • častým prípadom straty integrity parovodov je tečenie pri vysokých teplotách napr. v TOO zvarových spojov. Diagnostickými metódami možno procesy poškodzovania včas detekovať zistením charakteristických  poškodenia klinovitými trhlinami a kavitami. Tieto sa objavujú už na začiatku druhej polovice druhého štádia tečenia, teda ešte pred vznikom magistrálnych trhlín. Pri samostatnom poškodzovaní tečením ide o poškodzovanie objemového charakteru a vytváranie magistrálnej trhliny je znakom pokročilého štádia poškodenia, ktorý sa niekedy považuje za medzný stav.

Naproti tomu pri kombinovanom poškodzovaní tečení a koróznou únavou je poškodzovanie charakterizované existenciou menšieho počtu kavít a klinových trhlín a pomerne skorým vznikom a postupným nárastom trhliny.

Posudzovanie životnosti parovodov po určitej dobe prevádzky sa spravidla vykonáva dvoma základnými metódami:

Metódami výpočtov. Postupuje sa tu stanovením spektier predchádzajúcich prevádzkových zaťažení – prevádzkových podmienok – teplôt a tlakov, z výpočtu napätosti potrubného systému s rešpektovaním redistribúcie napätí v kritických – vybraných miestach konštrukcie a z nasledujúceho výpočtu , opierajúceho sa o uvažované vlastnosti materiálu. Odborne vyspelé špecializované výpočtársko – analytické organizácie  robia aj analýzy rizík a pravdepodobnosti vzniku poruchy. Tieto analýzy rizík môžu vychádzať z obecných predpokladov, alebo byť spresnené  na základe výsledkov diagnostických analýz a defektoskopických kontrol  [4, 5]. Metodika vypracovaná v  [5] bola v ČR  oficiálne uznaná Inštitútom technickej inšpekcie a používa sa pre účely výpočtu potrubných systémov.

Redistribúcia napätí pri dlhodobom tečení je  procesom, spočívajúcim v časovo závislom prerozdeľovaní stavu napätosti  následkom rozličnej rýchlosti tečenia oblasti s rozdielnou napäťovou úrovňou. Prejavuje sa najmä v postupnom znižovaní napäťových špičiek resp. oblasti poklesom úrovne zvýšených hodnôt ťahových napätí. K relatívnemu ustáleniu tohto procesu dochádza v časových úsekoch  rádové trvajúcich 105 prevádzkových hodín. Do    určitej miery je to obdobný proces, ako je zmena  napäťového stavu napr. v oblasti okrajov otvorov pri opakovanom namáhaní.

Niektoré metódy výpočtu životnosti častí pracujúcich v oblasti tečenia umožňujú spresnenie pravdepodobnostných výpočtov využitím reálnych materiálových hodnôt a využitím výsledkom materiálovej diagnostiky [ 13 ]. Dôležitou súčasťou analýzy  je aj výpočet rastu trhliny, ktorý sa v oblasti tečenia používa s využitím tzv. C* integrálu, ktorý je obdobou známeho J – integrálu používaného v oblasti klasickej lomovej mechaniky [ 15 ].

Uplatnenie efektu redistribúcie napätia pri tečení za vysokých teplôt je významným nástrojom zreálnenia výsledkov výpočtov životnosti a zvyškovej potrubných systémov, ktorý možno stručne dokumentovať na nasledujúcom príklade:

Na istej elektrární  v SR bola vykonaná rekonštrukcia parovodu  bloku 110MW s obvyklými rozmermi a s klasickými parametrami, spojená s inštaláciou odbočky pre odber pary. Po  realizovaní akcie v realizačnej dokumentácii chýbal pevnostný výpočet. Vykonanie  pevnostného výpočtu bolo dodatočne zadané istému pracovisku, ktoré aplikáciou MKP určilo relatívne vysokú hodnotu špičkového napätia  a ďalším výpočtom k nemu priradilo životnosť rekonštruovanej oblasti parovodu na úrovni cca 104 h. Záverom výpočtu bola požiadavka výmeny novo použitých komponentov po cca 2 ročnej prevádzke.

Na inom odbornom pracovisku, ktoré uplatňuje súčasné metódy výpočtov životnosti parovodov bol vykonaný kontrolný výpočet, rešpektujúci efekt redistribúcie napätí, ktorým bola určená životnosť na úrovni cca 2,0 . 105h.

Pre zaujímavosť možno doplniť, že zjednodušeným  výpočtom podľa „starej“ ON 13 1010 bola  v tomto prípade vypočítaná životnosť na úrovni cca 2,6 . 105h.

Na základe výsledkov materiálových analýz a skúšok tečenia na vzorkách odobratých z určených kritických miest konštrukcie. Skúšky bývajú doplnené výsledkami diagnostických a defektoskopických kontrol, posudzovaní stavu štruktúry odberom replík, výsledkami dlhodobého merania tečenia, v súlade s vopred pripraveným programom. Metóda je zdĺhavá, nákladná, vyžaduje náročný (ale rozsahom obmedzený) odber vzoriek. Ďalej si táto metóda vyžaduje zabezpečiť náhradu odobratej časti parovodu novou časťou, ktorý proces je spojený s viacerými ťažkosťami.

Metódy posúdenia stavu a vlastnosti materiálov skúškami na odobratých vzorkách

V niektorých prípadoch je pri určovaní životnosti a technického stavu tlakových zariadení potrebné vykonať priame posúdenia stavu štruktúry, alebo vplyvu degradačných procesov na vlastnosti materiálov, na prípustnosť ich ďalšej prevádzky, zvyškovú životnosť  a pod.

V takýchto prípadoch je možno použiť viacero metód  napr.:

  1. a) ako už bolo uvedené v prípade parovodov – odberu vzoriek priamo z tlakových časti . Napr. pre posúdenie stavu čerpanie životnosti pri tečení za vysokých teplôt prehrievačových rúrok je možný odber vzoriek z exponovaných miest, vyrobiť z nich skúšobné tyčinky a vykonať na nich príslušné skúšky tečenia. Na takýchto vzorkách možno vykonať aj metalografické analýzy a ďalšie skúšky.
  2. b) V prípade potreby metalografickej analýzy je možno vykonať takéto analýzy buď

za pomoci replík, alebo pomocou prenosných mikroskopov.

  1. c) Existujú však prípady, kedy ober vzoriek dostatočnej veľkosti je buď veľmi zložitý, alebo nemožný. Pre takéto účely boli vyvinuté metódy odberu a skúšok vykonaných na miniatúrnych vzorkách [14].

Metódy malých vzoriek umožňujú získať dôležité hodnoty mechanických vlastností materiálov, ako je napr.  medza klzu a medza pevnosti, tranzitnú teplotu ,  vlastnosti charakterizujúce únavovú pevnosť, a to s dostatočnou presnosťou v porovnaní so skúškami, vykonanými na vzorkách normalizovanej veľkosti.

Významným krokom v danej oblasti, vykonaným v ČR bol projekt MPO „Vývoj a inovace materiálu, výpočetných techník a monitorovacích metód při sledovaní životností energetických a chemických zařizení „. V aktuálnej oblasti parovodov je to „Zpráva Z – 02 – 171 Metodika výpočtu životnosti a provozní spolehlivostí potrubních systému při tečení „ [5].

 

Záver

Súčasné metódy hodnotenia  životnosti, zvyškovej životnosti a súhrnného posúdenia technického stavu tlakových zariadení  poskytujú veľmi cenné informácie pre optimalizáciu preventívnych prístupov k zvyšovaniu technickej a   pracovnej bezpečnosti tlakových zariadení a ich prevádzkovej spoľahlivosti. Ďalej poskytujú podklady pre optimalizáciu procesov udržiavania a opráv, zvyšovania prevádzkovej spoľahlivosti a využiteľnosti technologických zariadení, na postavenie ktorých boli vynaložené značné finančné náklady. Oprávnene sa od takýchto zložitých  sústav vyžaduje  vysoká časová aj výkonová využiteľnosť a minimálne projektovaná životnosť, lepšie povedané optimálna životnosť.

Je nesporné, že také požiadavky na TZ, ako je vysoká úroveň pracovnej a technickej bezpečnosti, prevádzkovej spoľahlivosti a optimálnej životnosti patria medzi dôležité požiadavky na integrovanú kvalitu tlakových technických zariadení a technologických celkov. Plnenie týchto požiadaviek a podmienok sa uskutočňuje a zabezpečuje v celom cykle, kde patrí tvorba koncepcie a navrhovanie  zariadení a celkov, výroba používaných materiálov, celý proces výroby, montáže , kontroly a preukazovania parametrov a  kvality na jednej strane. Na druhej strane sú súčasťou tohto procesu aj požiadavky na úroveň komplexného používania zariadení a celkov, kde patrí aj úroveň obsluhy, udržiavania a opráv,  poznania technického stavu a jeho vývoja a celková úroveň starostlivosti používateľa o základné prostriedky.

Problematika technickej bezpečnosti  a integrovanej kvality, vrátane optimálnej životnosti  je dôležitá v predvýrobných aj vo výrobných etapách tvorby tlakových zariadení aj v oblasti ich používania. Veľký význam má aj pre  oblasť kontroly a posudzovania kvality, ako aj pre inšpekčné, revízne orgány a pre orgány štátneho  odborného dozoru.

Autor sa snažil aspoň rámcove priblížiť moderné metódy  hodnotenia stavu a parametrov životnosti  tlakových zariadení a technických systémov, ktoré sú založené  na hlbokom poznaní ich vnútorného života a vnútorných procesov, na poznaní vlastností materiálov, ich degradácie a  širokej palety procesov poškodzovania, ich kombinovaného poškodzovania a sumácie poškodení. Nevyhnutným predpokladom  moderných metód je poznanie medzných stavov a prípustných stavov konštrukcií, pri porozumení aplikácie pravdepodobnostného aparátu  pri formulovaní záverov výpočtov, analýz a diagnostických výsledkov.

Použitá literatúra a podklady

[ 1 ]   Puškár, A.: Medzné stavy materiálov a súčastí. Veda, Bratislava 1989

[ 2 ]   Hrivňák, I.: Korózne praskanie zásobníkov. Zb. Korózia v energetike, Košice 1998

[ 3 ]   J.Bystrianský; Z.Kuboň: Příčiny poškození teplosměnných trubek energetických kotlů.
Korózia v energetike  2010, 21. medzinárodná konferencia, Košice, 2010

[ 4 ]   Vejvoda, S., Vincour, O.: Návrh systému životnosti TZ klasických elektráren, pracujúcich v podcreepové oblasti. Strojírenství 39/1989

[ 5 ]   Kudlovský J.: Rehabilitation and Life Extension – Vojany Power Plant. Power – Gen 98´, Milan – Italy, June 1998

[ 6 ]   Purmenský J., Foldyna V.: Degradace materiálu v energetickém strojírenství. Zb. Kotle a energetická zařizení. Brno, 2005.

[ 7 ]   Bielak, O. Masák, J.: Možnosti opravy vad kotlových telěs  ve svarech plášť – nátrubek. BiSafe Praha

[ 8 ]   Vrbenský, J.: Hodnotenie prípustnosti defektov, zisťovaných pri prevádzkových kontrolách vybraných jadrových zariadení. 2. verzia, UJD Bratislava 2007.

[ 9 ]   Kudlovský, J.: Tlakové zariadenia v Európskej únii. Elfa Košice. V tlači.

[10]   Cikryt, F., Matocha, K.: Využití výsledků experimentálniho hodnocení materiálů kotlových bubnu ke stanovení jejich zbytkové životnosti. www.tlakinfo.cz  13.3.2001

[11]   Matlocha, K., Cikryt, T., Purmenský J.:   Vliv provozních podmínek na vlastnosti materiálů kotlových bubnů . Zb. z Konferencie Kotly – Brno 2005.

[ 12]   Pekař, V.: Životnost tlakové sestavy navržené podle směrnice PED. Tlakinfo 15.4.2005

[ 13]   Bína, V., Bielak, 0.: Nové trendy ve výpočtoch napjatosti a zbytkové životnosti parovodů. BiSaFe Praha. ,

[ 14 ]  Kander, L., Filip, M., Matocha, K., Purmenský, J.:  Hodnocení materiálových vlastností kotlového tělesa z materiálu 11 416.1 po dlouhodobém provozu metodou malých vzorků.
Zb. z Konference Kotle a energetická zařízení Brno 2006

[ 15 ]  Korouš, J., Bielak,O., Masák, J.: Posouzení provozuschopnosti ohybu VT parovodu prostředky
FFS. Zb. z Konference Kotle a energetická zařízení Brno 2006

[ 16 ]  Fitness-For-Service API 579-1/ASME FFS-1, JUNE 5, 2007(API 579 Second edition, ERRATA February 2009

[ 17 ]  Zpráva Z – 02 – 171 Metodika výpočtu životnosti a provozní spolehlivosti potrubních systému při tečení. BiSaFe, Praha duben 2002.

[ 18 ]  Kudlovský, J.: Výpočty zvyškovej životnosti a korózne procesy. Zborník konferencie
Korózia v energetike, Košice 25.-26.05.2004

[ 19 ]   Pikman, M.: Základní návrh diagnostického systému pro parní  kotel – dílčí spravy 1981,

[ 20 ]   Lukavský, J. : Zbytková životnosť tlakových zařizení. tlakinfo – 8.1.2001.

[ 21 ]   Rosario, D. a. a.: Life assessment of Critical boiler and turbane components using ERPRI´s Creep . FatiguePro software.  EPRI Int. Conference, March 2002, Orlando.

[ 22 ]   Matejak, P.: Co je akustická emise. Tlakinfo 1.1.1999.

[ 23 ]   White, D. A.: Acoustic Emission Examination of Metal Pressure Wessels. www.nationalboard.org