Опасность нарушения

При больших габаритах изделий следует проводить местную термическую обработку зоны сварного соединения. При сварке встык деталей, имеющих различную толщину, возникают остаточные напряжения, которые приводят к усилению коррозии. Для уменьшения напряжений желательно уравнивание толщины свариваемых деталей на участке шва. Необходимо избегать наложения швов в высоконапряженных зонах конструкции, так как остаточные сварные напряжения, суммируясь с рабочими напряжениями, вызывают опасность коррозионного растрескивания. Рекомендуется не деформировать металл около сварных швов, заклепок, отверстий под болты. Механическая обработка швов фрезой, резцом или абразивным кругом обеспечивает плавное сопряжение шва и основного металла и этим способствует уменьшению концентрации напряжений в соединении и повышению его коррозионно-механической прочности. Особенно эффективна механическая обработка стыковых соединений, предел выносливости которых после обработки шва растет на 40—60 %, а иногда достигает уровня предела выносливости основного металла. Стыковые соединения по сравнению с другими видами сварных соединений характеризуются минимальной концентрацией напряжений и наибольшей усталостной прочностью. Повышения усталостной проч-

Опасность коррозионного растрескивания титановых сплавов в водных растворах галогенидов возникает при внешней поляризации — 0,5 ±0,3 В (по хлорсеребряному электроду). Это следует учитывать при конструировании и эксплуатации оборудования. Необходимо также не допускать подкисления растворов в щелях, застойных зонах и других местах особенно на участках повышенной концентрации напряжений, где облегчается возникновение микродефекта и дальнейшее его развитие в виде коррозионной трещины. С целью ингибирования в растдор вводят ионы гидроксила или буферных соединений. Другой способ защиты от коррозионного растрескивания—нанесение на поверхность титановых сплавов модифицированной композиции SA-5, содержащей фтористый кальций,.смолу ДС808, алюминиевую пудру, ксилол и катализаторы XR-6-2163[43].

Фактических данных по коррозионному растрескиванию титановых сплавов в кислотах очень мало. В отличие от нейтральных растворов растрескивание в кислотах, как правило, происходит при заметной и даже высокой интенсивности общей коррозии, поэтому прежде всего необходимо определить возможность использования титановых сплавов из соображений допустимой общей коррозии. Следует, однако, отметить, что даже при большой-скорости коррозии тилзяале снижается опасность коррозионного растрескивания в отличие от поведения сталей перлитного класса. Имеющиеся данные о коррозионном растрескивании титановых сплавов в кислых растворах относятся главным образом к слабым растворам (и частично — к растворам средней концентрации) соляной и

Коррозионные разрушения вследствие катодного подрыва покрытия наблюдались в США на газопроводах высокого давления за компрессорными станциями при повышенной температуре. В большинстве случаев трубы были покрыты каменноугольным пеком, а иногда они не имели вообще никакого покрытия [15, 18, 19]. Разрушения представляли собой не результат равномерной коррозии, а были следствием меж-кристаллитного коррозионного растрескивания под напряжением под действием NaHCO3 (см. раздел 2.3.3) NaHCOs мог возникнуть в результате реакции ионов ОН~ с СО2, выделившейся из каменноугольного пека с наполнителем при его нагреве (см. раздел 5.4). Эти неблагоприятные результаты с каменноугольным пеком не должны распространяться на другие материалы покрытия. Однако бесспорно, что у горячих трубопроводов имеется скрытая опасность коррозионного растрескивания под напряжением, а пределы применимости катодной защиты ограничиваются (см. раздел 2.3.5).

Трубы теплопроводов с насыпной изоляцией могут иметь вспомогательную тепловую изоляцию из стекловаты или минеральной ваты на пластмассовой фольге. Если эта изоляция промокнет, то появляется повышенная опасность коррозии вследствие образования гальванического элемента малой площади. Катодная защита оказывается неэффективной ввиду повышенного сопротивления, создаваемого пластмассовой, фольгой и насыпной изоляцией. Катодная защита возможна только при отсутствии такой вспомогательной изоляции, причем однако главный эффект заключается в ослаблении действия гальванического элемента при ^Cu/CuSO.,<~0>7 B [28]. Полная защита может ожидаться только при U cu/Cuso^^0'9 в (см- Рис- 2.9), Дальнейшего снижения потенциала следует избегать, поскольку тогда возникает опасность коррозионного растрескивания под напряжением [29] при воздействии щелочных продуктов электролиза (см. раздел 2.3.5 и пункт «д» в разделе 2.3.3). В ФРГ еще не было известно случаев повреждения от коррозионного растрескивания под напряжением. Это вероятно объясняется тем, что у трубопроводов с катодной защитой снижение потенциала было лишь весьма незначительным.

коррозионному растрескиванию. На рис. 72 показаны способы, позволяющие устранить или по крайней мере уменьшить опасность коррозионного растрескивания. Целесообразно отдавать предпочтение какому-либо способу сварки.

Опасность коррозионного растрескивания в непредсказуемости момента разрушения. Если при общей коррозии происходит разрушение конструкции вследствие уменьшения ее живого сечения, что визуально легко обнаружить, то при коррозионном растрескивании никаких внешних признаков разрушения может не быть, поскольку трещины развиваются обычно без видимых продуктов коррозии на поверхности металла.

Рис. 11в. Анодная поляризационная кривая нержавеющей стали. В заштрихованных областях потенциала (1) опасность коррозионного растрескивания под напряжением наибольшая

Механизм коррозионного растрескивания под напряжением нержавеющих сталей был объектом многих исследований, но до сих пор не до конца ясен. Скорость - определяющая стадия реакции может сильно меняться в зависимости от условий. Однако во многих случаях важную роль играет, по-видимому, местное ослабление пассивирующего слоя. Таким образом опасность коррозионного растрескивания под напряжением особенно велика в том интервале потенциалов, который соответствует неустойчивости пассивного состояния на поляризационной анодной кривой (рис. 110).

напряжения, суммируясь с напряжениями от ра^ бочих, вызывают опасность коррозионного растрескивания.

Причины, вызывающие межкристаллическую коррозию основного металла в непосредственной близости от шва, еще не совсем ясны. Одной из них может быть негомогенность аусте-нита при нагревании до температур, близких к солидусу, с последующим выделением вторичных фаз по границам зерен. Коррозия такого вида распространяется по линии, отделяющей шов от основного металла, и называется ножевой. В этой зоне наиболее велика опасность коррозионного растрескивания, которое возникает вследствие одновременного действия коррозионной среды и внутренних напряжений, причем влияние обоих факторов одинаково.

катодной поляризации, включающие вариацию таких параметров как величина наложенного потенциала, значение растягивающих напряжений, температура. В процессе проведения эксперимента и анализа полной потенциодинамической поляризационной кривой • было обнаружено, что при смещении наложенного потенциала в положительном направлении после предварительной активации поверхности стали при потенциале, соответствующем области регламентированных значений потенциалов катодной защиты - минус 0,9 В (ХСЭ), действительно возникают анодные токи. Однако по прошествии определенного времени эти токи меняются на катодные, очевидно, вследствие образования защитной пленки. Причем изменения величин растягивающих напряжений от нуля до предела текучести и температуры от 20° С до температуры кипения электролита не вызывали изменения катодного направления тока (свидетельствует о хорошей защитной способности пленки). При навязывании наложенных потенциалов в обратном направлении (от 0,0 В (ХСЭ) до регламентированных величин потенциалов катодной защиты) анодные токи не возникают. В связи с этим становится очевидной опасность нарушения режимов катодной защиты, приводящего к смещению ее потенциалов в положительном направлении. Однако даже путем смещения наложенного потенциала в положительном направлении в силу отмеченных выше причин удавалось получить только кратковременный анодный ток, величина которого уменьшается во времени. Вместе с тем существующие в настоящее время методы количественной оценки скорости роста трещин КР не учитывают этого факта. В частности, в модели, предложенной Р.Н. Паркинсом [52], используется зависимость, основанная на законе Фарадея, в которой предполагается постоянство во времени величины плотности максимального анодного тока при неизменности геометрии трещины

перимента л анализа полней потенциодинамической поляривационаой кривой было обнаружено, что при смещении наложенного потенциала в положительном направлении после предварительной активации поверхности стали при потенциале, соответствующем области регламентированных значений потенциалов катодной защити - минус 0,9 3 (ХСЭ), действительно возникают анодные токи. Однако по прошествии определенного времени эти токи менялись на ;сатодные. очевидно, вследствие образования защитной пленки. Причем изменения величин растягивающих напряжений от нуля до предела текучести и температуры от 20° С до тем1..-ратуры кипения электролита не вызывали изменения катодного направления тока (сьидетельствует о коротки за щитной способности пленки). При навязывании наложенных потенциалов в обратном направлении (от 0,0 В (ХСЭ) до регламентированных величин потенциалов ка~одной защиты) анодные токи не возникают. В связи с этим становится очевидной опасность нарушения режимов катодной защиты, приводящего к смещению ее потенциалов в положительном направлении.

Преимуществом такого типа управления является простота, недостатком — отсутствие контроля выполнения предыдущих операций, что вызывает увеличение времени цикла и создает опасность нарушения работы автомата.

Запорные вентили. Большое число запорных вентилей Малых диаметров прохода устанавливается на трубопроводах для обеспечения возможности их опорожнения, продувки и выпуска воздуха: в обслуживаемых помещениях зоны свободного режима для этих целей используются вентили с ручным управлением; для работы в зоне строгого режима — вентили с дистанционным управлением; для нерадиоактивной воды и пара — сальниковые вентили; для радиоактивной — сильфонные. При эксплуатации должны учитываться все эти особенности конструкции различных типов запорной арматуры. Наибольшее количество неисправностей возникает в запорном органе и в сальниковом или силь-фонном соединении. Эти места должны контролироваться наиболее тщательно и регулярно. Поскольку сильфонные вентили обычно используются для работы па вакууме или на радиоактивных средах, то выход из строя сильфона создает опасность нарушения вакуума или утечки опасной среды.

ведомая ветвь должна быть нижней (фиг. 75, в), в противном случае ввиду большого провисания ведомой ветви есть опасность нарушения правильности зацепления путём захвата дополнительных зубьев (фиг. 75, г);

Оребрение труб производили на сварочных автоматах. Для последующих станций (Брадуэлл и Беркли) были разработаны более технологичные виды оребрения. Исследованию подвергали различные трубы с кольцевыми ребрами типа «интегрон». К трубе ребра присоединяли сваркой или гидравлической раздачей трубы. Сварка обеспечивала надежный контакт между ребрами и трубой, но приварка близко расположенных кольцевых ребер представляла большие трудности. Более производительным и дешевым оказался метод оребрения крупных труб путем их гидравлического обжима. Его недостаток — опасность нарушения контакта при повторных быстрых нагревах трубы.

Из-за снижения напряжений в шпильках уменьшается удельное давление на прокладку фланцевого соединения, и возникает опасность нарушения плотности. Чтобы избежать этого, шпильки после определенного срока работы подтягивают. После каждого последующего подтягивания релаксационная кривая идет более полого, и напряжения в шпильках снижаются не так быстро. Время до последующего подтягивания может быть значительно большим, чем до предыдущего. Чем выше рабочая температура, тем ниже релаксационная стойкость стали. Колебания температуры резко снижают релаксационную стойкость, и ее снижение зависит от марки стали, колебания температуры и продолжительности цикла. При расчете деталей, работающих в условиях релаксации напряжений при изменяющихся температурах, следует ориентироваться на верхнюю температуру цикла.

динения и возникает опасность нарушения плотности. Чтобы избежать этого, шпильки после определенного срока работы подтягивают. После каждого последующего подтягивания релаксационная кривая идет более по-

Эти же опыты ЦКТИ подтвердили, что опасность нарушения надежности циркуляции весьма велика в случае неодинакового обогрева различных труб циркуляционного контура.

затяга и т.д. действуют также и термические напряжения, обусловленные нестационарными процессами нагрева и охлаждения. Указанные процессы могут, как правило, периодически повторяться. В условиях стационарного неравномерного температурного поля, созданного постепенным изменением температур, опасность нарушения прочности детали определяется только механическим нагружением, так как при длительной работе происходит полная релаксация напряжений [4]. Однако резкие изменения режимов в процессе пуска турбины, аварийные изменения работы, разные заданные режимы работы неизбежно приводят в целом ряде случаев к более или менее резким изменениям температуры отдельных деталей. Число таких циклов (теплосмен) за весь период работы турбины может быть очень большим. По ряду обстоятельств возможны очень резкие изменения температуры за весьма короткие промежутки времени. В результате таких условий эксплуатации детали могут получить повреждения, очень сходные с повреждениями от усталости. Поэтому к материалу деталей, работающих при нестационарных тепловых режимах, должно предъявляться требование выдерживать достаточно большое число резких теплосмен при эксплуатации.

3. Появляется опасность нарушения под действием окружающего атмосферного давления целости конструкции фюзеляжа самолета из-за разрежения в воздухоподводя-щем канале.