Cтраница 3
В настоящее время отсутствует единая точка зрения на возможность использования характеристик жаропрочности, полученных при испытании металла, длительное время отработавшего в эксплуатационных условиях. Известно, что длительная эксплуатация приводит к снижению жаропрочных свойств, причем отмечается [42] сохранение широкой полосы разброса длительной прочности разных труб после длительной эксплуатации. [31]
Техника долговременных гидравлических испытаний сварных узлов подобна технике испытаний пластмассовых труб. Однако для труб применяют два вида крепления образцов на гидравлических стендах: с нагруженным торцом и с ненагруженным торцом. В условиях хрупкого разрушения длительная прочность труб слабо зависит от схемы нагружения. [32]
Следовательно, для труб из ПЭВП оптимальный диапазон доз облучения составляет 25 - 50 Мрад. Некоторое несоответствие с изложенными выше результатами исследования длительной прочности ПЭВП при одноосном растяжении в режиме постоянного напряжения можно объяснить недостаточной корректностью гидравлических испытаний в режиме постоянного давления, обусловленной их чувствительностью к деформационным свойствам полимера, которые изменяются с дозой облучения. Это значит, что при равной длительной прочности трубы из более жесткого материала при одинаковом начальном тангенциальном напряжении будут разрушаться через более продолжительные промежутки времени. Отсюда следует ожидать, что при малых, близких к рабочим, тангенциальных напряжениях, когда влияние ползучести незначительно, кривые зависимости длительной прочности труб от дозы облучения приобретут экстремальный характер. [33]
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что работоспособность полностью стеклопластиковых труб в большинстве случаев определяется не прочностью конструкционного слоя, а герметичностью И химической стойкостью антикоррозионных слоев. Это происходит при напряжениях, значительно меньших напряжений, соответствующих длительной прочности трубы. Поэтому для обеспечения работоспособности трубы структура конструкционного слоя подбирается таким образом, чтобы удлинение конструкционного слоя от расчетных внешних нагрузок не превышало расчетного удлинения футеровочного слоя, принятого с учетом длительного действия напряжений, химически агрессивной среды и температуры. [34]
Последний метод был разработан в лабораториях фирмы Хехст. Такая оболочка не совсем устойчива к воздействию внешних нагрузок. Поэтому слишком большое повышение длительной прочности труб нецелесообразно. При этом удается уменьшить толщину стенки трубы с наружным диаметром 63 мм с 5 6 до 3 мм. [35]
Рассмотрим также прочность концов пластмассовых труб при их деформировании. Выше отмечалось, что деформации раструбов малы и практически не наблюдались. Из рис. 5.57 следует, что ползучесть носит затухающий характер, а нагружение соединения носит релаксационный характер. Сравнение результатов изложенного выше экспериментального исследования с данными по длительной прочности труб при релаксационном нагружении [11, 249] показывает, что имеется запас длительной прочности труб, который может быть отнесен за счет местного локального характера действия нагрузки в случае соединений с резиновыми уплотнителями. [36]
Рассмотрим также прочность концов пластмассовых труб при их деформировании. Выше отмечалось, что деформации раструбов малы и практически не наблюдались. Из рис. 5.57 следует, что ползучесть носит затухающий характер, а нагружение соединения носит релаксационный характер. Сравнение результатов изложенного выше экспериментального исследования с данными по длительной прочности труб при релаксационном нагружении [11, 249] показывает, что имеется запас длительной прочности труб, который может быть отнесен за счет местного локального характера действия нагрузки в случае соединений с резиновыми уплотнителями. [37]
Следовательно, для труб из ПЭВП оптимальный диапазон доз облучения составляет 25 - 50 Мрад. Некоторое несоответствие с изложенными выше результатами исследования длительной прочности ПЭВП при одноосном растяжении в режиме постоянного напряжения можно объяснить недостаточной корректностью гидравлических испытаний в режиме постоянного давления, обусловленной их чувствительностью к деформационным свойствам полимера, которые изменяются с дозой облучения. Это значит, что при равной длительной прочности трубы из более жесткого материала при одинаковом начальном тангенциальном напряжении будут разрушаться через более продолжительные промежутки времени. Отсюда следует ожидать, что при малых, близких к рабочим, тангенциальных напряжениях, когда влияние ползучести незначительно, кривые зависимости длительной прочности труб от дозы облучения приобретут экстремальный характер. [38]
Длительная прочность труб из ПБ, наполненных например, 20 масс, ч сажи на 100 масс, ч ПБ, также лежит в указанных здесь пределах. Приведенные данные относятся к трубам, содержащим незначительное количество стабилизатора и 1 5 % масс. сажи. Высокая длительная прочность труб из ПБ определяется высокими молекулярной массой и степенью кристалличности, а также высокой устойчивостью к растрескиванию под напряжением и ползучести. На рис. 3.12 [96] представлена диаграмма длительной прочности труб из полиолефинов при 60 С в воде. [39]
Следовательно, в качестве эквивалентного напряжения при хрупком разрушении труб из непластифицированного ПВХ следует выбирать наибольшее из главных нормальных напряжений. Это означает также, что для оценки длительной хрупкой прочности труб гидростатические испытания могут быть заменены более простыми испытаниями линейных образцов, вырезанных из труб в продольном направлении. К сожалению, в практическом отношении участок хрупкого разрушения на кривой длительной прочности менее интересен, так как он лежит в диапазоне сравнительно малых значений долговечности. При рабочих напряжениях следует ожидать разрушения трубы после значительной деформации ползучести. Это означает, что результаты испытаний на длительную прочность при одноосном растяжении непригодны для прогнозирования длительной прочности труб, так как их экстраполяция к рабочим условиям может привести к ошибочным результатам. [40]