حسین مناجاتی زاده - دانشگاه تربیت مدرس، بخش مهندسی مواد
محمد جهازی - دانشگاه تربیت مدرس، بخش مهندسی مواد
حسین حسینی تودشکی - دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده هوافضا

ارزیابی عمر باقیمانده تجهیزاتی که در شرایط بحرانی دما و فشار بالا کار می کنند مبحث مهمی است که در سالهای اخیر موضوع تحقیقات گسترده ای در اکثر کشورهای صنعتی دنیا بوده است . این موضوع از آنجا ناشی می شود که بسیاری از این واحدها که عمدتاّ شامل نیروگاهها، پالایشگاهها و کارخانجات صنایع شیمیایی می باشند، عمر طراحی خود را پشت سر گذاشته و یا به پایان آن نزدیک می شوند . طولانی بودن زمان ساخت، بالا بودن هزینه ها و نیز مباحث زیست محیطی باعث شده که تأسیس واحدهای جدید با محدودیت روبرو باشد . بعلاوه عدم شناخت کافی در مورد رفتار و خواص مواد در زمان طراحی این واحدها باعث شده که ضرایب اطمینان بزرگی در طراحیها در نظر گرفته شود . مجموع این عوامل ایجاب می کند که با بررسی دوباره چنین تجهیزاتی شناخت بهتری از شرایط مکانیکی و متالورژیکی فعلی آنها ایجاد شده و در مورد میزان کارایی آنها ورای عمر طراحی شان تصمیم گیری شود . از آنجا که ایجاد چنین شناختی مستلزن مجموعه فعالیتهای گسترده و هماهنگی از ثبت شرایط کاری تا بررسیهای دقیق تئوریکی و آزمایشگاهی است، از آن به استراتژی افزایش عمر یاد می شود . روند کلی ارزیابی عمر باقیمانده معمولاّ مشتمل بر سه روش است که به دنبال یکدیگر اجرا می شوند [.1] روش نخست کنترل عملکرد و استفاده از روشهای محاسباتی است . در این مرحله با استفاده از داده های کاری همراه با تحلیل تنش، قوانین جمع تخریب و استفاده از حد پایینی داده های مربوط به زمان شکست مواد تخمین اولیه ای از عمر قطعات حاصل می شود . این روشها معمولاّ کم هزینه بوده و نیاز به زمان زیادی ندارند [.2] روش دوم ارزیابی مستقیم قطعه از طریق روشهای غیر مخرب آنالیز مواد نظیر استفاده از امواج اولتراسونیک و کپی برداری از سطح ( رپلیکا ) است . از آنجا که این روش شناخت دقیقتری از شرایط قطعه فراهم می آورد، منجر به ارزیابی دقیقتری نیز می گردد . لیکن وقتگیرتر و پرهزینه تر از روشهای محاسباتی است . در روش سوم که به صورت مخرب انجام می شود، قطعاتی از ماده مستقیماّ تحت آزمایشهای مکانیکی نظیر خزش و خستگی قرار می گیرد که عمدتاّ آزمایشهایی پرهزینه و طولانی مدت می باشند . در هر مرحله از روند ارزیابی عمر چنانچه عمر تخمین زده شده بحرانی باشد، به مرحله بعد رفته و براساس نتایج این مرحله در مورد ادامه کار آن تصمیم گیری می شود . در این مقاله یک روش محاسباتی جهت ارزیابی عمر لوله های بویلر تولید بخار مورد بررسی قرار گرفته است

عمر باقیمانده، بویلر، خزش، محاسبه تنش