Zastosowanie metody przedziałowej do oceny czasu eksploatacji rurociągów
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2024.148914Abstrakt
Problemy erozji rur spowodowane transportem materiału zawierającego odpady poflotacyjne stanowiące mieszaninę frakcji pyłowej, piaskowej i iłowej stanowią bardzo ważny problem w zakresie eksploatacji kopalń i zakładów wydobywczych rudy miedzi. W odniesieniu do KGHM Polska Miedź S.A. problem odnosi się do eksploatacji rurociągów o łącznej długości przekraczającej 250 km, a to z kolei przekłada się na znaczne ponoszenie nakładów finansowych, związane z kosztami eksploatacji rurociągów, jak i ich awariami. Fundamentalnym problemem z punktu widzenia eksploatacji rurociągów w KGHM Polska Miedź S.A. jest bardzo duże zużycie rur do transportu odpadów poflotacyjnych, jak również określanie czasu bezawaryjnej pracy elementów konstrukcji systemu rur. Awarie wiążą się ze znacznymi nakładami finansowymi, poważnymi ograniczeniami w eksploatacji oraz w niektórych przypadkach, nawet z zatrzymaniem eksploatacji. W pracy skupiono się na zastosowaniu równań teorii powłok w ujęciu przedziałowym do oceny trwałości systemów orurowania. Obliczenia wykonano stosując klasyczne modele interwałowe z zastosowaniem bibliotek INTLAB. Poprawność otrzymanych rozwiązań weryfikowano stosując metodę Monte-Carlo przy założeniu jednostajnego rozkładu zmiennych losowych.Bibliografia
[1] H.C. Meng and K.C. Ludema, “Wear models and predictive equations: their form and content”, Wear, vol. 181–183, pp. 443–457, 1995, doi: 10.1016/0043-1648(95)90158-2.
[2] A.M. Lospa, R.G. Ripeanu, and A. Dinita, “Erosion modelling: a systematic review of available models and equations”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 724, no. 1, art. no. 012037, 2020, doi: 10.1088/1757-899X/724/1/012037.
[3] R. Cuamatzi-Meléndez, M. Hernandez Rojo, A. Vázquez-Hernández, and F. L. Silva-González, “Predicting erosion in wet gas pipelines/elbows by mathematical formulations and computational fluid dynamics modeling”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, vol. 232, no. 10, pp. 1240–1260, 2018, doi: 10.1177/1350650117745418.
[4] S.M. Rump and M. Kashiwagi, “Implementation and improvements of affine arithmetic”, Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE, vol. 6, no. 3, pp. 341–359, 2015, doi: 10.1587/nolta.6.341.
[5] A. Neumaier, Interval methods for systems of equations (encyclopedia of mathematics and its applications). Cambridge: Cambridge University Press, 1991, doi: 10.1017/CBO9780511526473.
[6] G.I. Hargreaves, Interval analysis in matlab. Manchester, UK: The University of Manchester, 2002. [Online]. Available: https://eprints.maths.manchester.ac.uk/1204/1/narep416.pdf. [Accesed: 17. Oct. 2017].
[7] M. Sága, V. Dekýš, and M. Vaško, “Some aspects of probability and possibility theories for numerical analysis of uncertain mechanical systems”, Acta Mechanica Slovaca, vol. 14, no. 4, pp. 92–101, 2010, doi: 10.2478/v10147-011-0039-3.
[8] E. Hansen, “Interval arithmetic in matrix computations, part I”, Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics Series B Numerical Analysis, vol. 2, no. 2, pp. 308–320, 1965, doi: 10.1137/0702025.
[9] E. Hansen and R. Smith, “Interval arithmetic in matrix computations, part II”, SIAM Journal on Numerical Analysis, vol. 4, no. 1, pp. 1–9, 1967, doi: 10.1137/0704001.
[10] G. Mayer, Interval analysis: and automatic result verification. Berlin, Boston: De Gruyter, 2017, doi: 10.1515/9783110499469.
[11] N. Metropolis and S. Ulam, “The Monte Carlo method”, Journal of the American Statistical Association, vol. 44, no. 247, pp. 335–341, 1949, doi: 10.2307/2280232.
[12] C. Szydłowski, Ł. Smakosz, M. Stienss, and J. Górski, “Monte Carlo simulations of the fracture resistance degradation of asphalt concrete subjected to environmental factors”, Archives of Civil Engineering, vol. 69, no. 1, pp. 245–257, 2023, doi: 10.24425/ace.2023.144171.
[13] K. Magnucki, Wytrzymałosc i optymalizacja zbiorników cienkosciennych. Warszawa–Poznan, Polska: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1998.
[14] R.D. Richtmyer and R.E. Moore, “Interval analysis”, Mathematics of Computation, vol. 22, no. 101, pp. 219–222, 1968, doi: 10.2307/2004792.
English
Język Polski