Главная -> Словарь

Разрушения материалов

зуемыи метод Баумана не позволяет определить состав серосодержащих соединений. Сульфидные включения практически во всех исследованных случаях имели сферическую форму. Исключение составляла сталь группы прочности Х70 фирмы "Бергрор", для которой были выявлены макроскопические сегрегации сульфидных включений. Содержание сульфидных включений в очаговых зонах разрушения магистральных газопроводов приведено в табл. 1.2. Там же приводятся значения эффективных скоростей роста трещин КР, наблюдаемых на исследуемых участках магистральных газопроводов.

Содержание сульфидных включений в очаговых зонах разрушения магистральных газопроводов

По было рассчитано время до разрушения магистральных газопроводов в условиях КР для наиболее распространенных типоразмеров труб в Великобритании. Однако результаты, полученные с помощью предложенной зависимости, не согласовывались с реальной статистикой отказов газопроводов. Трудно было и ожидать других результатов, так как по своим механизмам и условиям силового нагружения усталость металлов и их КР принципиально различны.

Распространение результатов тестирования, выполненного для простой гипотезы, на случай сложной гипотезы требует известной осторожности. Однако достаточно высокие уровни значимости позволили отбросить нулевую гипотезу. Дополнительно был проведен графоаналитический анализ с помощью .-юрмальпой вероятностной бумаги . который подтвердил нормальность выборки. Времена до разрушения магистральных газопроводов достаточно хорошо ложатся на линию, соо; ветствующую нормальному распределению, хотя, на первый взгляд, оно представляется вообще неприемлемым для описания статистики отказов трубопроводов, так как со временем накапливаются повреждения и частота отказов должна квазимонотонно расти. Но для рассматриваемой статистики отказов магистральных газопроводов, вызванных коррозионным растрескиванием, характерны следующие особенности: во-первых, коррозионное растрескивание, как правило, проявляется не на всей длине газопровода, а на участках, входящих в 30-километровую зону от компрессорной станции; во-вторых, ему свойствен своеобразный инкубационный период , по истечении которого проводятся мероприятия по ликвидации отказов вплоть до замены участка в случае увеличения их частоты в пределах опасной, с точки зрения КР, зоны.

Как следует из табл. 2.1, разница между минимальным и максимальным временами до разрушения магистральных газопроводов составляет 13 лет. При такой большой величине разброса и высоком значении дисперсии выборочное среднее нельзя использо-

2.4. Построение статистической модели разрушения магистральных газопроводов

Для построения статистической модели была проведена оценка вклада различных факторов на время до разрушения магистральных газопроводов. В качестве рабочего инструмента была выбрана процедура множественной регрессии, позволяющая получать модель в виде линейной комбинации воздействующих факторов. Исследования проводились с доверительной вероятностью 95%. В качестве независимых переменных использовались величины толщин стенок труб, температур, расстояний до компрессорной, давлений, а также их модифицированные значения . Расчеты проводились как с использованием константы, так и без нее. Всего было рассмотрено 48 вариантов модели. Из них была выбрана одна, имеющая наиболее высокий коэффициент детерминации. В табл. 2.5 приведены

На основании фрактографического анализа очаговых зон разрушения магистральных газопроводов было выяснено, что значение коэффициента К, изменяется в пределах 0,5-1. Такой широкий разброс значений этого коэффициента приводит к тому, что на одном и том же участке магистрального газопровода разрушение может происходить в разное время.

На основании изучения свойств металла очаговых зон разрушения газопроводов по причине КР была определена величина параметра а. Она составила, по данным изучения реальных очаговых зон разрушения магистральных газопроводов, 2 х 10 м4/ККл. . При суммарно накопленном годовом изменении потенциала катодной защиты на локальном участке поверхности газопровода, имеющего повреждения изоляции, где и развивается процесс КР, на 0,5 В , выделяется 1,5 ККл/м2 количества электричества, которого достаточно для появления трещины глубиной 0,54 мм. Это соответствует реально наблюдаемым скоростям роста трещин .

образования язв на плоских образцах из стали 17Г1С, частично покрытых пленочной изоляцией, при одноосном нагружении величиной 0,9 стт в карбонат-бикарбонатной среде . Время экспозиции составляло 2000 часов, а величина наложенного потенциала - минус 1,0 В , температура в электрохимической ячейке изменялась по режиму 60-50° С — 12 часов, 20° С - 12 часов. Через 100 часов экспозиции на свободной от изолирующей пленки поверхности было обнаружено равномерное подтравливание стали, аналогичное наблюдаемому в очаговых зонах разрушения магистральных газопроводов по причине КР, а через 1000 часов - глубокие язвы. При этом под отслоившейся изоляцией наблюдалось подтравливание стали, аналогичное наблюдаемому при 100-часовой экспозиции. Во всех случаях травление стали происходило вдоль текстуры прокатки. Внутри коррозионных язв обнаружены отложения солей угольной кислоты белого цвета. При дальнейшей экспозиции область язвенной коррозии покрывалась черной пленкой магнетита и развитие язв прекращалось. Однако на соседних участках под отслоившейся изоляцией было обнаружено травление стали и продукты коррозии бурого цвета. Наблюдаемое постепенно затухающее развитие коррозионных язв и блуждающий характер их возникновения может объяснить имеющую место в большинстве случаев незначительную глубину язв в очаговых зонах разрушения магистральных газопроводов по причине КР.

Наиболее опасным видом коррозионно-механического разрушения магистральных трубопроводов, наряду с рассмотренным в главах 1-4 коррозионным растрескиванием, является малоцикловая коррозионная усталость , характерная в отличие от первого для магистральных нефтепродуктопроводов.

- первопричиной малоциклового коррозионно-усталостногс разрушения материалов ТГО. как и трубных сталей, являются чередующиеся процессы упрочнения-разупрочнения и соответствующие им изменения электрохимических свойств, ускоряемые воздействием коррозионно-активной среды.

4. Свойства материалов, участвующих в трении, чаще всего резко отличаются от свойств исходных материалов. Они меняются в процессе трения и, соответственно, меняются и условия разрушения материалов.

Критерий ткр предложен Кулоном и широко используется в работах Давиденкова и Фридмана для объяснения механизма разрушения материалов. Приведем несколько примеров использования критерия ткр для оценки несущей способности моделей. Как уже отмечалось ранее, в сварных соединениях часто возникают мягкие прослойки . При значительном упрочнении металла оценку предельного состояния моделей производят на основе неустойчивости пластических деформаций. Установив функциональную зависимость с учетом характера деформационного упрочнения и используя условие неустойчивости, находят критические силовые и геометрические параметры. Заметим, что найденные таким образом критические параметры не являются характеристиками разрушения, а лишь отвечают моменту перехода из устойчивого пластического деформирования в неустойчивое . Тем не менее результаты анализа неустойчивости деформаций находят широкое применение для оценки несущей способности конструкций и полезны при исследовании разрушения материалов, моделей и конструкций с концентраторами напряжений при статическом и малоцикловом нагружении, в частности, моделей с трещинами.

7. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов,- X.; Наумова думка, 1978.- 352 с.

Исследование коррозионно-эрозионного разрушения материалов. Для про-•ведения исследований влияния скорости потока на коррозионное ,и коррози-•онно-эрозионное разрушение материалов чложет быть использована лабораторная установка . Эта установка совмещает ш себе рабочую камеру и электрохимичес-«сую ячейку. Корпус диаметром 200 мм и днище изготавливают из углеродистой стали и гуммируют по внутренней поверхности •коррозионно-стойкой и эрозионно-стойкой резиной.

В соответствии с теорией распространения трещин, предложенной Гриффитсом для объяснения хрупкого разрушения материалов, которая справедлива для многих материалов, в том числе графитов, размером кристаллита определяется длина дислокаций, которые перемещаются путем скольжения в базисной плоскости. Влияние макропористости

Известно, что любая замкнутая система стремится к равновесию. Однако это не всегда учитывают на практике. Наб- . людая процессы разрушения материалов неживой природы можно заметить, что большинство этих процессов, особенно при воздействии стабильных факторов, проходят три стадии: начальная стадия, характеризующаяся повышенной скоростью разрушения; вторая стадия - с относительно медленной скоростью разрушения и конечная стадия, имеющая повышенную интенсивность разрушения. Начальная стадия необходима для установления между материалом и внешним воздействием определенного равновесия, как правило, более выгодного для материала. Во второй стадии разрушения материал, приспособившись к внешнему воздействию, начинает наиболее экономно расходо-ьать свои защитные ресурсы. Описанный процесс можно наблюдать при всех, видах разрушения коррозии, абразивной эро-ьии, износа при трении и т.д. ,

вых анодах или в продуктах коррозионного разрушения материалов

коррозионного разрушения материалов, из которых выполнены

- исследовать механизм распространения трещины в хрупких материалах, а также явления, сопровождающие процесс разрушения материалов;