Detail předmětu

Stavba procesních zařízení

FSI-9SPZAk. rok: 2023/2024

Předmět je zaměřen na řízení stárnutí/životnosti procesních zařízení v provozních podmínkách. Je vysvětlen obsah systému řízení stárnutí/životnosti materiálu a procesů jeho poškozování. Jsou presentovány matematické popisy nejčastějších mechanizmů poškozování materiálu procesních zařízení, jakými jsou únava materiálu, tečení za zvýšených teplot (creep) a koroze. Jsou vysvětleny postupy posouzení přípustného růstu defektů nalezených nedestruktivními metodami a postupy posuzování odolnosti materiálu procesních zařízení proti porušení křehkým lomem. Je objasněn postup vytvoření scénáře poškození procesního zařízení a výběru nezávislých proměnných včetně určení jejich statistického rozdělení při výpočtu pravděpodobnosti poruchy pf a rizika závažné havárie procesního zařízení.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

Ing. Pavel Lošák, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Vstupní znalosti

Základní znalosti z pružnosti a pevnosti, mechaniky a nauky z materiálu.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zkouška je pouze ústní, posluchač prokazuje teoretické i praktické znalosti.
Výuka je individuální.

Učební cíle

Účel a cíle výuky předmětu "Stavba procesních zařízení" jsou následující:
- poskytnout studentům základní teoretické znalosti využitelné pro vypracování doktorandské práce,
- naučit studenty orientovat se v odborné literatuře,
- porozumět dané problematice a získat návod na rozvoj získaných poznatků.
Absolvent kurzu si uvědomí, že proces poškozování materiálu procesních zařízení lze během jejich provozu ovlivnit a za jakých podmínek. Pochopí, že bez matematického popisu procesu poškozování, založeného na experimentálních pracech je obtížné určit úroveň poškození materiálu a dobu zbytkové životnosti procesních zařízení. poznají, že metody, které mají k dispozici vyžadují kontinuálního rozvoje. Získají přehled o rozsahu a jakosti vstupních informací pro výpočet a účelnosti znalosti jejich statistického rozložení. Pochopí rozdíl mezi deterministickým přístupem posouzení a pravděpodobnostmi analýzou rizika vzniku závažné havárie.

Základní literatura

Anderson, T.L.: Fracture Mechanics Fundamentals and Applications. CRC Press, Inc. 1995
C. F. Andreone and S. Yokell, Tubular heat exchanger inspection, maintenance, and repair. New York: McGraw-Hill, 1998. (EN)
Dowling, E.N.: Mechanical Behaviour of Materials. PRENTICE-HALL, Inc. 1993
G. A. Antaki, Fitness-for-service and integrity of piping, vessels, and tanks: ASME code simplifed. New York: McGraw-Hill, 2005. (EN)
Lemaitre, J. – Chaboche, J.L.: Mechanics of Solid Materials. Cambridge University Press, 1990
R. D. Port and H. M. Herro, The Nalco guide to boiler failure analysis. New York: McGraw-Hill, 1991. (EN)

Doporučená literatura

Němec, J.: Prodlužování životnosti konstrukcí a předcházení jejich haváriím. A.S.I. Klub Most, 1994
Teplý, B. – Novák, D.: Spolehlivost stavebních konstrukcí. Teorie, numerické metody, navrhování, software. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno
Vejvoda, S._: Stavba procesních zařízení. Hodnocení odolnosti materiálů tlakových nádob proti jejich poškozování v. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-IME-P doktorský 1 ročník, letní semestr, doporučený kurs
  • Program D-IME-K doktorský 1 ročník, letní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Pavel Lošák, Ph.D.

Osnova

1. Systém řízení stárnutí/životnosti procesních zařízení. Požadavky a možnosti.
2. Odezva materiálu na zatížení, mechanizmy poškozování materiálu v provozních podmínkách.
3. Kategorizace napětí, posouzení pevnosti při monotónně rostoucím zatížení.
4. Poškozování materiálu při proměnném zatěžování, únava materiálu.
5. Odolnost materiálu proti poškození křehkým lomem.
6. Poškozování materiálu za zvýšených teplot, creep.
7. Poškozování materiálu za vlivu korozního prostředí.
8. Diagnostické systémy a vstupní parametry pro hodnocení zbytkové životnosti procesních zařízení.
9. Scénář poškozování materiálu v provozních podmínkách.
10. Pravděpodobnost mezního poškození materiálu a riziko závažné poruchy.