На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

Моделирование влияния повторяющихся гидроиспытаний на изменение механических параметров и сопротивления разрушению сплава труб и построение кинетических закономерностей этих конфигураций в зависимости от степени коррозионной поврежденности для более обычных марок сталей, используемых в тепловых сетях
Моделирование влияния
периодических гидроиспытаний на изменение механических параметров и сопротивления
разрушению сплава труб и построение кинетических закономерностей этих
изменений в зависимости от степени коррозионной поврежденности для более
типичных марок сталей, используемых в тепловых сетях
Плешивцев Г., Пак Ю.А., Глухих М.В., Филиппов Г.А., Чевская О.Н.,
Ливанова О.В. (ДепТЭХ г. Москвы, ЗАО «ЮННА ПАК», ЦНИИЧермет им. И.П. Бардина)
3-я научно-практическая
конференция «Тепловые сети. Современные практические решения»
Понятно, что
для выявления более ослабленных участков магистральных трубопроводов
теплосетей проводятся повторяющиеся гидроиспытания, а именно в г. Москве при
среднем давлении около 26 атм [1]. Как проявили исследования состояние сплава
труб опосля долговременной эксплуатации, обычные механические характеристики сплава
труб фактически не меняются в процессе эксплуатации [1. 2]. Но,
сопротивление разрушению сплава труб уменьшаются [2, 3]. При этом понижение
характеристик сопротивления разрушению сплава труб зависит от уровня
напряжений в стене трубы, обусловленных величиной рабочего давления [4].
Ранее была
разработана методика моделирования влияния повторяющихся гидроиспытаний на
уровень механических параметров и характеристик сопротивления разрушению сплава труб
тепловых сетей [5]. Было показано, что повторяющиеся гидроиспытания, приводят к
снижению черт сопротивления стали разрушению. В особенности сильно такие
испытания сказываются на характеристике сопротивления зарождению трещины [6].
Целью реального исследования было моделирование
влияния повторяющихся гидроиспытаний на изменение механических параметров и
сопротивления разрушению сплава труб в зависимости от степени коррозионной
поврежденности для неких марок сталей, используемых для труб тепловых
сетей.
Материалы и способы исследования.
Для исследования влияния последствий
гидравлических испытаний на состояние сплава труб отбирались фрагменты по
площади поверхности труб размером от 0,3 до 0,5 м
• исследование склонности к деформационному старению (размер образцов - 3 мм, рабочая длина 15 мм)
Количественный
спектральный анализ образцов, вырезанных из труб, проводится на приборе SPEKTRO
«LAB S» производства Германии.
Испытание на
растяжение проводятся в согласовании с требованиями ГОСТ 1497 на разрывной
машине «ИНСТРОН» при скорости деформации 1,3х10
с
записью диаграммы перегрузка – деформация, из которой определяются временное
сопротивление (&1110
),
предел текучести (&1110
0,2
). Не считая того, по результатам измерения
образцов рассчитывают относительное удлинение (&1093;) и поперечное сужение (&1079;).
Тесты для
определения ударной вязкости проводили в согласовании с требованиями ГОСТ 9454
на образцах с надрезом типа 3 и 13.
Методика определения работы разрушения и
ее составляющих.
Для оценки сопротивления разрушению сплава
труб проводили тесты на статический изгиб образцов размером (5х10х55 мм) с
острым надрезом. Тесты проводили на сосредоточенный изгиб. Скорость
нагружения составляла 2 мм/мин. Испытание осуществляли с записью диаграммы
нагрузка-деформация, по которой рассчитывали суммарную работу разрушения (А
) [2, 16].
.
Тесты на склонность к
деформационному старению проводили на образцах поперечником 3 мм с рабочей длиной
25 мм. Эталоны деформировали на 2% за площадкой текучести, разгружали,
подвергали старению при 200°С, 1 час и повторно испытывали на растяжение (рис. 1).
Склонность стали к деформационному старению определяли по величине s
,
- напряжение, соответственное деформации на 2% за площадкой текучести.
                    200 °С 1 час Время, t, мин.
Набросок 1 — Схема испытаний на склонность стали к деформационному
старению.
Методика структурных исследований
поверхности разрушения.
Структуру сплава труб изучили способом
световой микроскопии. Шлифы для исследования микроструктуры вырезали параллельно
направлению прокатки. Шлифы травили в нитале. При приготовлении шлифов нагрев
образцов выше 100°С не допускается.
Опосля
проведения нужных исследований проводился сравнительный анализ состава,
структуры, механических параметров, характеристик сопротивления разрушению и
трещиностойкости, склонности к замедленному разрушению и деформационному
старению сплава труб в состоянии поставки, опосля гидравлических испытаний и
после долговременной эксплуатации.
.
В согласовании с практикой принятой в г. Москве при
моделировании считаем, что гидравлические тесты проводятся при неизменном
давлении 26 кгс/см
в течение 30 мин, после этого давление понижается
до 6 кгс/см
для прямого трубопровода и до 1,5 кгс/см
для обратного. Выдержка при всем этом составляет 1,5 часа (нужное время для
обхода теплосети). После чего давление в теплосети понижается до 0. Методика
моделирования гидравлических испытаний включает последующие главные этапы:
1. Расчет напряжений, возникающих в стенке трубы в процессе гидравлических испытаний (проводится по методике, изложенной ниже).
2. Нагружение образцов сплава труб в воде при температуре 20-30 &203;С по програмке, соответственной характеристикам гидравлических испытаний с учетом рассчитанных напряжений, возникающих в стене трубы, подъёме и снятии испытательного давления, также конфигурации толщины стены трубы в процессе коррозии.
3. Проведение испытаний для определения ударной вязкости и характеристик сопротивления разрушению.
4. Определение и сравнительный анализ уровня механических параметров, ударной вязкости и характеристик сопротивления разрушению до и опосля испытаний, моделирующих гидравлические тесты труб.
В качестве
объектов исследования были применены обычные углеродистые и
низколегированные стали, используемые для труб тепловых сетей: ст. 10, ст. 20,
17Г1С-У, 13Г1С-У, 10Г2ФБ и Х65. Стали различаются содержанием углерода,
легирующих и микролегирующих частей (табл. 1). Содержание углерода
изменяется от 0,046% для стали Х65 до 0,21 для стали 20. Стали 10Г2ФБ и Х65
кроме того содержат микролегирующие добавки ванадия и ниобия и различаются от
простых углеродистых технологией получения. Стали Х65 и 10Г2ФБ получены
контролируемой прокаткой с ускоренным остыванием. Они имеют наиболее высочайший
уровень механических параметров, чем обыкновенные углеродистые (табл. 2). Так уровень
прочности образцов сталей (3-6) составляет 382-555 Н/мм
, тогда как
для стали 10 и 20 временные сопротивления составляют 269-332 Н/мм
.
Микролегированные
стали владеют наиболее высочайшим запасом вязкости (табл. 3). Ударная вязкость стали
Х65 и 10Г2ФБ при низких температурах (от -20 до -60
(10Г2ФБ), тогда как для
сталей 17Г1С-У и 13Г1С-У при 0
. Завышенный запас прочности и вязкости микролегированных
сталей обоснован наиболее мелкозернистой микроструктурой, получаемой в итоге
комплекса причин – микролегирования, контролируемого режима прокатки и
ускоренного остывания. Так микроструктура сталей Х65 и 10Г2ФБ характеризуется
мелким вытянутым вдоль прокатки ферритным зерном (рис. 2). В микроструктуре
стали Х65 фактически отсутствует перлит из-за низкого содержания углерода
(рис. 2а). Углеродистые и низколегированные стали в горячекатаном и
нормализованном состояниях имеют наиболее грубую микроструктуру с значимой
долей перлитной составляющей (рис. 3).
Таблица 1. Хим состав стали исследованных труб тепловых сетей.
Таблица 2. Результаты механических испытаний сплава труб
Таблица 3. Результаты
испытаний на ударную вязкость сплава труб
Набросок 2. – Микроструктура микролегированных сталей: а - Х65 , б - 10Г2ФБ.
. Начальные
данные: измеренные начальная масса, утраты веса по дням измерений, также
площадь поверхности эталона. Скорость коррозии определятся как годовая утрата
массы с единицы площади отнесенная к плотности.
Исследование
влияния числа циклов нагружений на характеристики сопротивления разрушению
углеродистой и низколегированной трубной стали Для
исследования влияния повторяющихся гидроиспытаний на сопротивление разрушению
металла труб тепловых сетей была разработана методика моделирования
гидроиспытаний и теплового действия горячей воды. Эта методика состояла в
следующем.
t - толщина эталона.
На рис. 4
представлена схема испытаний при изгибе образцов с надрезом для моделирования
гидроиспытаний труб тепловых сетей. Как и в случае испытаний на растяжение
образцы нагружали до уровня коэффициента интенсивности напряжений К
),
выдерживали 30 мин., разгружали и выдерживали при 130
в течение 30
минут. Периодичность испытаний для образцов моделирующих полную толщину стены
трубы выбирали такую же как при растяжении: 10, 20 и 30 циклов. Для
моделирования влияния гидроиспытаний труб с наименьшей в 2 раза шириной стены
моделирование ограничили лишь 10 циклами.
а) б) Набросок 3 –
Микроструктура трубных сталей: а – ст.20, х400, б – 17Г1С, х250
Набросок 4 – Схема испытаний при изгибе образцов с
надрезом для моделирования гидроиспытаний труб тепловых сетей Оценка
напряжений в стене трубы с учетом лишь конфигурации толщины проводили по
указанному выше соотношению меж внутренним давлением Р, радиусом трубы R и толщины стены трубы &1093;:
&1110 = РR/&1093; .
Это уравнение
не учитывает не только лишь роль дефектов в сплаве трубы, да и продольные осевые
нагрузки, связанные с действием остальных эксплуатационных причин.
В качестве
примера приведен расчет напряжений в стене трубы поперечником 400 мм и шириной
стенки 6 мм при гидроиспытаниях.
х200 мм)/6 мм = 86,7 н/мм
где - давление при гидроиспытаниях,
D - поперечник трубы,
t - толщина стены,
&1110; в данном случае составляет 75,1 Н/мм
.
Как было
показано ранее [5, 6], повторяющиеся нагружения до напряжений, соответственных
испытательному давлению, фактически не оказывают влияние на механические
свойства при растяжении сплава труб из углеродистой стали 20. Но, при всем этом
существенно понижается сопротивление сплава разрушению [6, 7]. При этом,
наибольшее влияние повторяющиеся нагружения оказывают на характеристики,
характеризующие сопротивление зарождению трещины (рис. 5).
Данный факт
подтверждают результаты исследований влияния повторяющихся нагружений на
механические характеристики и характеристики сопротивления разрушению микролегированной
стали 10Г2ФБ (рис. 6, 7).
Из рис. 6
видно, что повышение числа нагружений до 40 с следующим нагревом не достаточно
сказывается на величинах разрушающего напряжения &1110
,
предела общей текучести &1110
.
от 3 до 2,5 мм (рис. 6). Наблюдается понижение
суммарной работы разрушения А
и ее составляющих Аз и Ар (рис. 7).
, а Аз о 55 до 45 Дж/см
.
Изменение этих черт фактически завершается опосля 10 циклов
нагружений.
Следует
отметить, что изменение черт сопротивления разрушению в итоге
периодических нагружений из стали 10Г2ФБ значительно меньше, чем для стали 10.
Исследование
влияния уменьшения толщины стены трубы, в итоге коррозии показало, что
для стали 10Г2ФБ оно наименее приметно, чем для стали 10. Но, также как для
стали 10 наибольшее влияние уменьшение толщины стены трубы оказывает на
сопротивление зарождению трещины (рис. 7). Наименьшее влияние утонения в
результате коррозии в стене трубы на изменение сопротивления разрушению в
результате повторяющихся нагружений, по-видимому, соединено с наименьшей
чувствительность стали 10Г2ФБ к повышению уровня кольцевых напряжений в первую
очередь, вследствие наиболее высочайшей ее прочности.
Понижение
сопротивления разрушению стали 10Г2ФБ, в итоге повторяющихся нагружений
подтверждается данными ударных испытаний (рис. 8). Ежели для полной толщины стены труб
величина ударной вязкости КСV
до 20 циклов фактически не поменялась, то для уменьшенной в 2 раза толщины
стенки трубы величина ударной вязкости понижается уже опосля первых 5 циклов
нагружений.
Набросок.5 – Влияние числа нагружений на работу зарождения трещины А
.
Набросок 6 – Влияние повторяющихся нагружений,
имитирующих гидроиспытания, на разрушающее напряжение &1110
, предел общей
текучести &1110
для микролегированной стали типа 10Г2ФБ.
Набросок 7 –
Влияние повторяющихся нагружений, имитирующих гидроиспытания, на работу
зарождения Аз, распространения Ар и суммарную работу зарождения А
для микролегированной стали типа 10Г2ФБ.
Таковым образом, как углеродистые стали (типа ст.10), так и низколегированные (типа
10Г2ФБ) склонны к деградации параметров (характеристик сопротивления разрушению). При
этом микролегированная наиболее мелкозернистая сталь 10Г2ФБ оказывается наименее
склонной к деградации параметров, чем обычная углеродистая ст. 10. Основное
изменение параметров, завершается для данной стали опосля 10 циклов нагружений.
Уменьшение толщины стены трубы в итоге коррозии для стали 10Г2ФБ
оказывает наименьшее влияние на деградацию параметров, чем для ст. 10.
Не считая того,
показано, что наиболее крепкая микролегированная сталь 10Г2ФБ наименее чувствительна
к нехорошим последствиям повторяющихся нагружений при уменьшении толщины
стенки трубы в итоге коррозии.
Построение
кинетических зависимостей характеристик
опротивления разрушению сталей разных марок с различным содержанием
углерода и различных методов производства.
В связи с
тем, что основное влияние повторяющегося нагружения до испытательного давления
оказывают на сопротивление зарождению трещины, то для построения кинетических
зависимостей деградации параметров трубных сталей различных марок главным аспектом приняли величину относительного
снижения работы зарождения трещины:
,
– работа зарождения
трещины опосля i-го
числа нагружений.
Не считая того,
поскольку основное влияние повторяющихся испытаний на изменение сопротивления
разрушению происходит за 1-ые 10 циклов нагружения, то для построения
вышеуказанных кинетических зависимостей ограничились 10-15 циклами нагружения.
В итоге
построены кинетические зависимости степени понижения работы зарождения трещины &1056 Аз/Аз
от числа циклов нагружений, которые
представлены на рис. 9 и 10. Из рисунков видно, что кинетика понижения
сопротивления зарождению трещины для сталей Х65 и 10Г2ФБ существенно наименее
крутая, чем для сталей 10, 20 и 13Г1СУ. Ежели для полной толщины стены сталь
10Г2ФБ близка к стали 13Г1СУ и ст.10, 20, то для уменьшенной в 2 раза толщины
стенки трубы различие в кинетике наиболее значительно.
Так,
например, в данном случае, ежели для микролегированных сталей степень понижения Аз
после 10 циклов нагружения составляет 10-20%, то для обыденных углеродистых и
низколегированных она равна 26-50% (рис. 9, 10).
Так как как
было показано ранее, одной из главных обстоятельств понижения сопротивления разрушению
в итоге повторяющихся нагружений
является деформационное старение, то
была изготовлена попытка
Набросок 9 – Кинетические диаграммы сопротивления
зарождению трещины для микролегированных сталей Х65 и 10Г2ФБ.
Набросок 10 – Кинетические
диаграммы сопротивления зарождению трещины для
углеродистых сталей ст. 20, 13Г1СУ и
ст. 10
проанализировать
изменение &1056Аз/Аз
от содержания углерода в стали. Не считая того, было проанализировано изменение
пластичности при изгибе &1056f
как свойства, отражающие процесс зарождения трещины:
,
– пластичность в начальном состоянии,
– пластичность опосля i-го числа нагружений.
Результаты
представлены на рис. 11, 12, 13, 14 и 15. Видно, что область деградации параметров
низколегированных сталей находится существенно ниже, чем для сталей с
содержанием углерода наиболее 0,1%. Это наблюдается как для полной толщины стены
трубы, так и для уменьшенной в 2 раза в итоге коррозионных действий.
Но, для
случая первых 5 циклов нагружений наблюдается лишь тенденция к росту утраты
сопротивления разрушению для углеродистых сталей, то опосля 10 циклов нагружения
можно отметить некую закономерность возрастания &1056Аз/Аз при увеличении
содержания углерода в стали (рис. 15).
Можно
полагать, что наблюдаемая закономерность обоснована тем, что на исходных
этапах нагружений процесс старения в низкоуглеродистых сталях не
достаточно развит, чтоб оказать
существенное влияние на изменение параметров из-за малого содержания в их
углерода. Опосля же 10-ти циклов нагружений вклад процесса деформационного
старения в изменение параметров этих сталей довольно существенен, чтоб
понизилось сопротивление образованию трещин.
Таковым
образом, углеродистые стали (С&10143;0,1%) наиболее склонны к деградации
сопротивления разрушению, чем низколегированные.
При близком
содержании углерода микролегированная сталь наименее склонна к развитию
деградационных действий, чем углеродистая.
Возможно, это
связано еще с тем, что микролегирование этих сталей карбонитридообразующими
элементами (Ti, V, Nb, Al) понижает концентрацию вольных атомов внедрения (С, N) в жестком растворе.
Набросок 13 –
Кинетическая зависимость степени конфигурации пластичности при изгибе от
содержания углерода опосля 5 циклов нагружения для напряжений соответственных
полной толщине стены трубы.
Исследование обстоятельств понижения сопротивления
разрушению сплава труб в итоге повторяющихся гидравлических испытаний.
Как уже
отмечалось ранее, одной из обстоятельств понижения сопротивления разрушению сплава
труб тепловых сетей в итоге повторяющихся нагружений и теплового
воздействия горячей воды является деформационное старение. Понятно, что
деформационное старение является следствием понижения подвижности дислокаций в
результате закрепления их атомами внедрения [8]. Понижение подвижности
дислокаций приводит к затруднению протекания релаксации локальных напряжений в
структуре сплава, что содействует
снижению сопротивления разрушению [8].
Так как
механизм деформационного старения связан с действием взаимодействия дислокаций
с атомами примесей внедрения (углеродом и азотом), то склонность к
деформационному старению обязана зависеть от содержания углерода и азота в
стали. Для доказательства этого положения изучили склонность к
деформационному старению избранных марок сталей.
С. После этого
проводили испытание для определения предела текучести. По разнице меж
пределом текучести опосля старения и напряжением подготовительной деформации
судили о склонности к деформационному старению (см. рис. 1).
Результаты
испытаний представлены в табл. 4 и на рис. 16. Склонность к деформационному
старению растет с повышением содержания углерода в стали и уменьшением
микролегирующих частей. Так, ежели для стали Х65 величина Ds
близка к 0, то для
стали 20, содержащей 0,21% углерода эта величина составляет 102 Н/мм
.
Следует
отметить высочайший уровень величины поперечного сужения для микролегированных
сталей 10Г2ФБ и Х65 (79,5 и 85,5%) в состаренном состоянии, что свидетельствует
о большом запасе пластичности и вязкости.
Таблица 4. Склонность к деформационному старению для трубных сталей
разного хим состава

Набросок 16
– Зависимость склонности к
деформационному старению от содержания углерода.
При близких
значениях прочности и предела текучести исследованных сталей в состаренном
состоянии нельзя не направить внимание на большое отличие в значениях
предела пропорциональности, отражающего исходные стадии пластической
деформации сплава (табл. 4).
Из приобретенных
данных следует, что все исследованные стали не считая Х65 склонны к деформационному
старению. При всем этом чем больше содержание углерода и меньше
карбонитридообразующих частей, тем больше склонность трубных сталей к
деформационному старению.
Понятно, что
механизм деформационного старения железа и стали связан с действием
взаимодействия дислокаций с атомами внедрения [9, 10, 11, 12]. Чем выше
содержание углерода и азота в стали, тем больше склонность к деформационному
старению. Можно считать, что интенсивное понижение сопротивления разрушению
трубных сталей с огромным содержанием углерода в итоге повторяющихся
нагружений и нагрева является следствием большей их склонности к
деформационному старению.
Развитие
микропластической деформации при повторяющихся нагружениях сплава труб
вызывает образование новых незакрепленных дислокаций. Следующий нагрев
приводит к перераспределению атомов углерода к дислокациям, закреплению их за
счет образования на их атмосфер атомов внедрения, что понижает их подвижность.
Уменьшение подвижности дислокаций приводит к охрупчиванию сплава, что является
одной из обстоятельств уменьшения сопротивления разрушению.
Иной
причиной понижения сопротивления разрушению быть может появление в структуре
металла локальных микронапряжений, как следствие развития процесса
деформационного старения и повторяющихся нагрузок [11, 12]. Для выяснения роли
этого фактора в деградации параметров трубных сталей проводили оценку величины
релаксационного эффекта, которую определяли из соотношения:
,
-напряжение, до
которого проводили нагружение, &1110;
- напряжение опосля 30 минут выдержки под напряжением (рис. 17).
Условия
перехода хладноломких металлов и сплавов в хрупкое состояние в значимой
мере зависит от их настоящей структуры, определяющей степень концентрации
напряжений. Локальные «пиковые» напряжения могут существенно превосходить
среднее, достигать значения теоретической прочности и вызывать зарождение и
развитие хрупкой трещины разрушения [12, 13]. Из произнесенного следует значимость
изыскания методов оценки величины «пиковых» напряжений в сплаве под
нагрузкой.
Переход
упругой деформации в пластическую в случае равномерного распределения энергии
упругой деформации происходит в большей степени методом действий восхождения
дислокаций за счет диффузионного перемещения атомов и точечных дефектов [14,
15]. При неоднородном распределении
напряжений (существовании локальный
«пиковых»
Набросок 17
– Схема испытаний на релаксацию
напряжений.
напряжений)
возникают внутренние силы, пропорциональные градиенту энергии упругой
деформации grad U.
Эти силы являются доборной предпосылкой протекания в упругодеформированном
теле микропластической деформации, которую можно найти по падению
напряжения при испытании на релаксацию (рис. 17).
Как понятно,
при релаксационных испытаниях эталон подвергается деформации в упругой либо
пластической области за счет приложенной извне силы. Опосля прекращения
деформирования силы, приложенные к эталону извне, оказываются уравновешенными и
образец находится под действием внутренних сил, определяемых градиентом упругой энергии. При всем этом происходит
постепенный переход упругой деформации в микропластическую, сопровождаемую
падением напряжений в материале.
Чем больше
градиент внутренних напряжений, тем больше локальные силы, вызывающие
микропластическую деформацию эталона. Можно считать, что огромным локальным
«пиковым» напряжением будет соответствовать наиболее высочайшая степень
микропластической деформации, другими словами повышение склонности к релаксации
напряжений. Когда в итоге пластической деформации уровень локальных
напряжений в образце выравнивается,
исчезают «пиковые» напряжения и grad U = 0. Исчезают и внутренние силы, обусловливавшие доп
микропластическую деформацию эталона. Так как пластическая деформация под
действием grad U
должна происходить методом скольжения дислокаций, можно ждать, что релаксация
напряжений в данном случае предшествует релаксации, связанной с диффузионным
перемещением атомов при однородном распределении упругой деформации.
Таковым
образом, можно считать, что склонность к релаксации связана со степенью
неравномерности распределения упругой энергии в теле под перегрузкой и потому
может служить высококачественной чертой неоднородности внутренних напряжений.
Исследование
склонности к релаксации напряжений показало, что повышение числа циклов
нагружений приводит к росту релаксационного эффекта (рис. 18). Величина Ds
вырастает от 5,5 до
14 Н/мм
опосля 20 циклов испытаний.
Так как
величина релаксационного эффекта отражает степень неоднородности
микропластической деформации и связана с уровнем локальных напряжений под
нагрузкой, можно считать, что по мере роста количества нагружений,
имитирующих гидроиспытания, вырастают степень неоднородности микропластической
деформации, локальные, «пиковые» напряжения в структуре сплава.
Набросок 18 – Влияние числа
нагружений, имитирующих повторяющиеся гидроиспытания на релаксационный эффект.
Таковым
образом, основными причинами понижения сопротивления разрушению трубных сталей в
результате повторяющихся гидроиспытаний является развитие процесса
деформационного старения и скопление локальных напряжений, облегчающих
зарождение микротрещин.
Установленные
закономерности были применены при разработке дифференцированной системы
проведения гидравлических испытаний тепловых сетей, при разработке обобщенной
системы учета деградационных действий для определения предельных состояний
трубопроводов и выборе допустимого
уровня испытательного давления
Заключение 1. Проведено комплексное исследование моделирования повторяющихся гидроиспытаний на изменение характеристик сопротивления разрушению сплава труб из углеродистых и микролегированных сталей.
2. Установлено, что повторяющиеся гидроиспытания не оказывают влияние на обычные механические характеристики сплава труб, но приводят к понижению характеристик сопротивления разрушению. Показано, что в большей степени повторяющиеся гидроиспытания понижают работу зарождения трещины.
3. Установлено, что как обыкновенные углеродистые (ст.10), так и микролегированные (10Г2ФБ) стали склонны к деградации параметров (характеристик сопротивления разрушению) в итоге повторяющихся гидроиспытаний. Но, сталь 10Г2ФБ наименее склонна к деградации, чем ст.10.
4. Построены кинетические зависимости понижения сопротивления зарождению трещины от количества циклов нагружений, имитирующих гидроиспытания для ряда обычных марок трубных сталей. Показано, что понижение содержания углерода в стали в купе с микролегированием карбонитридообразующими элементами уменьшает темп развития деградационных действий, приводящих к понижению сопротивления разрушению.
5. Исследование влияния уменьшения толщины стены трубы, в итоге коррозии, показало, что для низкоуглеродистых, микролегированных сталей оно наименее приметно, чем для обычных углеродистых, что является следствием их наиболее высочайшего уровня прочности в итоге зернограничного и дисперсионного упрочнения.
6. Показано, что повышение содержания углерода в трубной стали увеличивает склонность к деформационному старению, что является одной из обстоятельств развития деградационных действий при повторяющихся гидравлических испытаниях.
7. Установлено, что повторяющиеся нагружения и нагрев трубной стали приводит к повышению релаксационного эффекта, свидетельствующему о возрастании неоднородности микропластической деформации и накоплении локальных микронапряжений в структуре стали, облегчающих процесс зарождения трещины.
Перечень использованной литературы 1. Пак Ю.А., Плешивцев В.Г., Глухих М.В., Филиппов Г.А., Морозов Ю.Д., Чевская О.Н., Ливанова О.В. Влияние гидравлических испытаний на состояние металлов трубопроводов тепловых сетей // Труды конференции "Термо сети. Современные решения" Изд-во Анонсы теплоснабжения 2005 г.
2. Плешивцев В.Г., Пак Ю.А., Филиппов Г.А. и др. Моделирование влияния гидроиспытаний и теплового действия сетевой воды на характеристики сплава труб. // Сталь. 2007. №8, С. 97-100.
3. Дмитриев В.Ф., Мурзаханов Г.Х., Филиппов Г.А. Оценка ресурса нефтепровода и планирование его капитального ремонта // Стройку трубопроводов. 1997. №3. С.21-24.
4. Филиппов Г.А., Ливанова О.В. Взаимодействие дефектов структуры и деградация параметров конструкционных материалов//Материаловедение. 2002. №10. С.17-21.
6. Пак Ю.А., Буржанов А.А., Чевская О.Н. и др. Оценка влияния действий старения на характеристики надежности трубных сталей//Сб. тезисов. III-я Евразийская научно-практическая конференция «Прочность неоднородных структур» - МИСиС. Москва. 18-20 апреля 2006. С.10.
7. Плешивцев В.Г., Пак Ю.А., Филиппов Г.А. и др. Причины, действующие на эксплуатационную надежность трубопроводов // Деформация и разрушение. 2007. №1. С.6-11.
8. Суворова С.О., Саррак В.И., Энтин Р.И. Деформационное старение железа // ФММ. 1964. т.17. Вып.1. С.105-111.
9. Левин Д.М., Чуканов А.Н., Муравлева Л.В. Исследование повреждаемости трубных сталей по эффектам неупругой релаксации// Вестник Тамбовского института. Тамбов. 1998. Вып.3. С.315-318.
10. Блантер М.С., Головин С.А. //Механическая спектроскопия железных материалов. Изд-во МИА. 1994. - 254с.
11. Ботвина Л.Р. Кинетика разрушения конструкционных материалов. – М.: Наука. 1989. - 229с.
12. Коттрелл А.Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах. – М.: Металлургиздат. 1958.
13. Штремель М.А. Крепкость сплавов. Недостатки сетки. –М.: Металлургия. 1982. - 276с.
14. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Релаксация остаточных микронапряжений при отдыхе и низкотемпературном отпуске мартенсита закаленной стали//ФММ. 1975. т.40. Вып.4. С.806-811.
15. Глазкова С.М., Дьяконов Д.Л., Ливанова О.В. и др. Хрупкость низколегированных феррито-перлитных сталей при отжиге //МиТОМ. 2001. №5. С.15-19.
16. Филиппов Г.А., Ливанова О.В. Деградация параметров сплава труб при долговременной эксплуатации магистральных трубопроводов// Сталь. 2003. №2, 84-87.
Рекомендуем еще поглядеть по теме .
      
оцикет цена . Закажите нам отечественные полипропиленовые трубы.
Наши филиалы: Самара / Омск / Казань / Челябинск / Ростов-на-Дону / Уфа / Москва /