Cтраница 1
Хрупкие разрушения трубопроводов и сосудов возможны при существенном охрупчивании металлов и наличии микро - и макроскопических дефектов. Хрупкое разрушение характеризуется кристалличностью и наличием радиальных рубцов в изломе, малой величиной утяжки ( менее 20 %) и остаточной деформацией. [1]
Графитизация в малоуглеродистых молибденовых сталях и наличие в структуре металла структурно свободного цемента могут привести к хрупкому разрушению трубопровода. [2]
В СНиП Н-45-75 требования к материалу труб содержат максимальное отношение предела текучести к временному сопротивлению, минимальную ударную вязкость, минимальное относительное удлинение и направлены на предотвращение хрупкого разрушения трубопровода в процессе эксплуатации. Выполнение требований к сварочным материалам обеспечивает равнопроч-ность сварных стыков основному металлу труб. [3]
Влияние дефектов на разрушение в значительной мере определяется их расположением, геометрией и происхождением. Большинство хрупких разрушений трубопроводов возникает от сварочных дефектов или трещин малоцикловой усталости, возникающих вблизи мест концентрации напряжений. [4]
Возникновение хрупкого разрушения трубопроводов с высокими скоростями распространения трещин может вызывать тяжелые аварии, поэтому температура перехода стали из вязкого состояния в хрупкое должна быть выше температуры эксплуатации трубопроводов большого диаметра и высокого давления. [5]
Аналогичными ( с сосудами давления) условиями характеризуются и разрушения трубопроводов, в том числе магистральных для транспортировки жидкостей и газов. Возможность хрупкого разрушения трубопроводов на участках от 0 5 - 1 м до нескольких десятков километров обусловлена большими запасами упругой энергии, накопленной в стенках трубопроводов и рабочих телах, непрерывностью сварных швов, циклическим характером нагружения ( 103 N 5104), низкими температурами t эксплуатации ( до - 60 С) и местным аэродинамическим охлаждением за счет истечения газов в момент инициирования хрупких трещин. Учитывая сравнительно невысокую концентрацию напряжений ( аа 1 1 - 1 6) на прямых участках трубопроводов, одними из основных причин хрупких разрушений трубопроводов следует считать повышенную чувствительность применяемых сталей к хладноломкости и наличие исходных дефектов сварки и технологических повреждений. В зонах компрессорных станций увеличивается число повреждений от вибраций. [6]
В то же время исследования показывают, что для большинства низколегированных сталей с повышенным содержанием углерода, процесс старения выражается в снижении сопротивления металла труб хрупкому разрушению ( происходит сдвиг переходных кривых к более высоким температурам на 20 - 25 градусов, т.е. в зону плюсовых температур) уже через 15 - 18 лет эксплуатации, при сохранении и даже улучшении прочностных характеристик. Это приводит к тому, что при аварии происходит хрупкое разрушение трубопровода, сопровождающееся большим раскрытием и соответственно - выходом нефти. [7]
Коэффициент жесткости напряженного состояния может достигать в этом случае максимального значения у 1 15, соответствующего условию, когда оба ненулевые главные напряжения имеют одинаковые знаки и одно из них больше другого в два раза. Современные трубные стали имеют aJaT za 2, что следует считать достаточным для предотвращения хрупких разрушений трубопровода при изготовлении его в соответствии с действующими техническими условиями. [8]
Статистический анализ причин развития дефектов, по типам труб позволяет сделать выводы о необходимости отказа в использовании спиралешовных труб большого диаметра. В особенности это относится к продукции Волжского трубного завода, так как вследствие значительной жесткости труб даже незначительные дефекты сварных швов ( до 10 % толщины сварки) приводят к хрупкому разрушению трубопровода. [9]
При нормальных условиях эксплуатации трубопроводов и сосудов вязкое разрушение возможно лишь при наличии макроскопических дефектов. Излом при вязком разрушении волокнистый, иногда имеет шиферность, древовидность, слоистость. Хрупкие разрушения трубопроводов и сосудов возможны при существенном охрупчивании металлов и наличии микро - и макроскопических дефектов. Хрупкое разрушение характеризуется кристалличностью и наличием радиальных рубцов в изломе, малой величиной утяжки ( менее 20 %) и остаточной деформацией. [10]
Представленные результаты исследований позволяют заключить, что для оценки прочности металла труб после длительной эксплуатации недостаточно проведения стандартных испытаний механических свойств. Критериями оценки надежности должны быть характеристики сопротивления разрушению на образцах с острым надрезом или трещиной, чувствительные к локальным изменениям структурного состояния стали. Для уменьшения опасности хрупкого разрушения трубопроводов, эксплуатируемых более 20 лет, и особенно, в условиях пониженных температур в зимнее время после остановки трубопровода, при включении насосных необходимо учитывать повышение хладноломкости металла труб в результате деформационного старения. [11]
Аналогичными ( с сосудами давления) условиями характеризуются и разрушения трубопроводов, в том числе магистральных для транспортировки жидкостей и газов. Возможность хрупкого разрушения трубопроводов на участках от 0 5 - 1 м до нескольких десятков километров обусловлена большими запасами упругой энергии, накопленной в стенках трубопроводов и рабочих телах, непрерывностью сварных швов, циклическим характером нагружения ( 103 N 5104), низкими температурами t эксплуатации ( до - 60 С) и местным аэродинамическим охлаждением за счет истечения газов в момент инициирования хрупких трещин. Учитывая сравнительно невысокую концентрацию напряжений ( аа 1 1 - 1 6) на прямых участках трубопроводов, одними из основных причин хрупких разрушений трубопроводов следует считать повышенную чувствительность применяемых сталей к хладноломкости и наличие исходных дефектов сварки и технологических повреждений. В зонах компрессорных станций увеличивается число повреждений от вибраций. [12]
Таким образом, в зависимости от качества металла, условий и характера нагружения разрушение происходит по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Вязкое разрушение реализуется в результате макроскопической или локальной потери устойчивости пластических деформаций. При нормальных условиях эксплуатации трубопроводов и сосудов вязкое разрушение возможно лишь при наличии макроскопических дефектов. Излом при вязком нарушении волокнистый, иногда имеет ши-ферность, древовидность, слоистость. Хрупкое разрушение трубопроводов и сосудов возможно при существенном охрупчивании металлов и наличии микро - и макроскопических дефектов. [13]