Stavba procesních zařízení (FSI-9SPZ)

Akademický rok 2021/2022
Garant: Ing. Pavel Lošák, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚPI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština či angličtina
Cíle předmětu:
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.
Výstupy studia a kompetence:
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.
Prerekvizity:
Základní znalosti z pružnosti a pevnosti, mechaniky a nauky z materiálu.
Obsah předmětu (anotace):
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.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zkouška je pouze ústní, posluchač prokazuje teoretické i praktické znalosti.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka je individuální.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška 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.


Literatura - základní:
1. Anderson, T.L.: Fracture Mechanics Fundamentals and Applications. CRC Press, Inc. 1995
2. Dowling, E.N.: Mechanical Behaviour of Materials. PRENTICE-HALL, Inc. 1993
3. Lemaitre, J. – Chaboche, J.L.: Mechanics of Solid Materials. Cambridge University Press, 1990
4. G. A. Antaki, Fitness-for-service and integrity of piping, vessels, and tanks: ASME code simplifed. New York: McGraw-Hill, 2005.
5. R. D. Port and H. M. Herro, The Nalco guide to boiler failure analysis. New York: McGraw-Hill, 1991.
6. C. F. Andreone and S. Yokell, Tubular heat exchanger inspection, maintenance, and repair. New York: McGraw-Hill, 1998.
Literatura - doporučená:
1. Němec, J.: Prodlužování životnosti konstrukcí a předcházení jejich haváriím. A.S.I. Klub Most, 1994
2. Vejvoda, S._: Stavba procesních zařízení. Hodnocení odolnosti materiálů tlakových nádob proti jejich poškozování v. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno
3. Teplý, B. – Novák, D.: Spolehlivost stavebních konstrukcí. Teorie, numerické metody, navrhování, software. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-IME-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 L
D-IME-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 L