Проведенных исследованиях

трещины; 3) механический долом. Межкристаллитный механизм зарождения трещин связан с выявленной значительной повреждаемостью границ зерен карбонат-бикарбонатной средой, образующейся в приэлектродном слое катодно-поляризуемой поверхности трубы. Как это было показано в результате проведенных исследований [1, 214], прямое воздействие солей угольной кислоты на сталь при наличии поляризации вызывало селективное травление границ зерен. На сталях группы прочности Х70 чаще наблюдается транскристаллитный механизм образования трещин на' первом этапе развития, вероятно, вследствие, более интенсивного влияния механического фактора на процесс разрушения стали. На втором этапе, при растворении металла, трещина развивается в основном перпендикулярно поверхности трубы. Причем следует отметить, что первый и второй этапы обычно обратимо чередуются. На третьем этапе разрушение происходит по вязкому механизму под углом примерно 45" к поверхности трубы (плоскость действия максимальных касательных напряжений). Причем на магистральных газопроводах, подвергнутых переиспытанию избыточным давлением, разрушение может происходить по схеме: 1 -2-3-2-3 [4].

. Количество водорода, его проницаемость, диффузия исследовались на образцах, отобранных из очаговых зон разрушения реальных трубопроводов. При этом были использованы мембраны толщиной 350, 200, 100, 80 и 50 мкм, изготовленные из трубных сталей марок 14Г2САФ, 17Г1С, 17Г2САФ и Х70 фирмы "Бергрор", а для сравнения - из карбонильного железа. Выбор указанных толщин мембран был обусловлен результатами предварительно проведенных исследований, показавших отсутствие тока водорода в пределах ошибки эксперимента на образцах большей толщины. Количество водорода также определялось по току его ионизации на стороне мембраны, гальванически покрытой палладием. Использовалась та же экспериментальная установка, что и в предыдущем опыте. Скорость развертки потенциала была уменьшена в два раза (0,5 мВ/с) с целью получения более достоверной информации о количестве водорода, проникающего в металл. Некоторые результаты экспериментов приведены на рис. 15, 16.

В. Дельбеком и др. [127] проведены длительные испытания труб из стали Х60 в грунте, содержащем бикарбонат натрия, при температуре стенки 70° С. Трубы изолировались полиэтиленовым покрытием, перед нанесением которого на некоторых трубах поверхность Подвергалась пескоструйной и дробеструйной обработкам. Потенциостатически катодно-поляризованные трубы циклически нагружались со скоростью деформации 10"7 с"1. Напряжения в стенке труб не превышали 0,87 стт. Время экспозиции составляло 1000 часов. Было испытано 9 труб. В результате проведенных исследований обнаружено, что на участках с дефектами изоляции коррозия отсутствовала. Она не была обнаружена также под от: слоившейся изоляцией на трубах, поверхность которых перед экс-

На основании проведенных исследований, а также экспериментов с постоянной скоростью нагружения было высказано предположение, что для возникновения КР наряду со статической необходима переменная нагрузка определенной частоты [157],

Чувствительность сталей к растрескиванию может быть уменьшена с помощью легирования [158] или модификации структуры стали. Так, в результате проведенных исследований за рубежом было установлено, что сталь с ферритомартенситной структурой стойка к КР [211]. Однако окончательное заключение о применимости таких сталей может быть дано после проведения испытаний в реальных условиях эксплуатации магистральных газопро-

В результате проведенных исследований было установлено, что перечисленные виды термической обработки приводили к небольшому изменению твердости, по-видимому, вследствие малого содержания углерода в исследованных сталях и их низкой чувствительности к термической обработке. Вместе с тем твердость различных зон сварных соединений вследствие гетерогенности физико-механических свойств имела неодинаковые значения. Чувствительность к КР основного металла и металла различных зон сварных соединений была также неодинакова, что можно объяснить их различным структурно-энергетическим состоянием. С повышением температуры электролита с 20° до 50° С значения токов анодно-

Деформация на образце создавалась усталостной машиной по схеме чистого изгиба при отнулевом цикле нагружения. наиболее полно отражающем условия работы металла труб вблизи концентраторов напряжений (сварные соединения). Амплитуда деформации - 0,23%. Выбор указанного уровня деформации связан с наличием помимо сварных соединений других концентраторов напряжений на поверхности реальных труб (вмятины, царапины, риски и др.), в которых, в соответствии с результатами проведенных исследований (см. рис. 25), наблюдается высокая механохимическая активность стали в указанной среде при напряжениях, превы-

Таким образом, з результате проведенных исследований показано, что сплав 36НХТЮ как более экономно-легированный и об-

водородом (рН 4.5), на разрывной машине РМ-5. В результате проведенных исследований было установлено, что при напряжениях, не превышающих предела текучести сталей, воздействие последних на их термодинамическую устойчивость (по критериям изменения потенциала коррозии или величин токов в гальванопаре, состоящей из напряженного и ненапряженного металлов) незначительно. Резкое повышение механохимической активности сталей наблюдалось только по достижении механическими напряжениями предела текучести (см. рис. 25). в то время как в области упругих напряжений разблагороживания металла практически не наблюдалось. Это подтверждает корректность сделанных предпосылок при выводе полученной аналитической зависимости. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том. что учет механохи-мического эффекта необходимо проводить для конструкций, эксплуатирующихся при напряжениях, превышающих предел текучести. Для реальных условий это реализуется при суммировании остаточных растягивающих напряжений металлургического происхождения в трубах большого диаметра, имеющих один порядок величин с рабочими растягивающими напряжениями от внутрен-

Эта формула учитывает смещение кромок и через параметр nibs угол перехода р\ но не отражает радиуса сопряжения р. Обобщение ранее проведенных исследований и дополнительно проведенных исследований и экспериментов позволило получить следующую формулу для оценки коэффициента концентрации напряжений сварного соединения со смещением кромок:

На основе проведенных исследований и результатов опытно-промышленного опробования подготовлены нормативные технологические инструкции по ручной электроду го-вой сварке, по полуавтоматической сварке в среде углекислого газа и по автоматической сварке под флюсом регламентирующие применение разработанных технологий сварки, В этих руководящих документах регламентированы конструктивные формы и размеры элементов подготовки кромок, последовательность и требования к сборке, допустимые параметры твердых прослоек во взаимосвязи с геометрическими размерами и степенью их механической неоднородности, порядок выполнения сварки, выбор сварочных материалов и рекомендуемые режимы сварки, параметры сопутствующего охлаждения с учетом толщины металла свариваемых элементов и рабочих условий эксплуатации.

В ранее проведенных исследованиях [3] по установлению связи между фрактальной размерностью структуры и механическими свойствами не учитывалась высокая информативность точек бифуркации, что ограничило применение установленных закономерностей.

В ранее проведенных исследованиях [3] по установлению связи между фрактальной размерностью структуры и механическими свойствами не учитывалась высокая информативность точек бифуркации, что ограничило применение установленных закономерностей.

Место расположения очага разрушения и развитие усталостной трещины в лонжероне были подобны нескольким случаям, которые были исследованы ранее и рассмотрены выше. Это еще раз подчеркивало существование подобия закономерностей распространения усталостных трещин в лонжеронах лопастей по различным сечениям лопасти, на что было указано в ранее проведенных исследованиях. Подобие закономерностей распространения усталостных трещин в лонжеронах лопастей свидетельствует о подобии их нагружения в эксплуатации, а следовательно, позволяет проводить сопоставимые количественные оценки параметров усталостного разрушения. Применительно к задаче об оценке эффективности работы датчика-сигнализатора речь идет об оценке периода роста трещины.

Экономическая оценка эффективности природоохранных решений. Строительство КАТЭКа не имеет аналогов в мировой практике, и природоохранные мероприятия не могут быть обеспечены реализацией только имеющихся решений. Для оценки экономической эффективности возможных новых решений важна экономическая оценка потерь (экономического ущерба), связанных с вредным воздействием КАТЭКа на окружающую среду. По своему содержанию экономический ущерб от загрязнения окружающей среды представляет экологическую составляющую общественно необходимых затрат, вызванную отрицательным воздействием процессов производства и потребления энергии на элементы среды. Как отмечалось в разд. 11.2, величина ущерба определяется факторами влияния, восприятия и состояния. В проведенных исследованиях в качестве факторов влияния дымовых выбросов ТЭС были взяты летучая зола, окислы серы и окислы азота. В качестве факторов восприятия приняты элементы подразделений народного хозяйства: население, пло-

При напряжениях, уровень которых выше предела текучести, у большинства сплавов наблюдается явление скачкообразной прерывистой деформации, что отмечалось уже и в ранее проведенных исследованиях [1, 2]. Как и следовало ожидать, скачкообразная деформация в большей степени выражена у сплавов, не содержащих медь и обладающих более высокими значениями 8.

Определены механические свойства при растяжении и чувствительность к надрезу при 4 К нескольких сплавов серии 7ХХХ, включая сплавы 7005, Х7007, 7039, 7075 и 7079. Прочность при этой температуре на 35—55 % выше, чем при комнатной; значения относительного удлинения почти одинаковы при 4 и 293 К, а величина относительного сужения при 4 К составляет почти половину значений при комнатной температуре. Чувствительность к надрезу сохраняется почти постоянной или повышается при снижении температуры, причем степень повышения возрастает с увеличением уровня прочности. Сплав 7005 имеет самую низкую прочность и наименьшую чувствительность к надрезу из всех исследованных сплавов. У сплавов 7075 и 7079 в состоянии Т651 наиболее высокая прочность и самые низкие значения отношений о*/ав и ajj/ao.s. Данные, полученные при испытаниях сплавов серии 7ХХХ, подтверждают общую закономерность, наблюдавшуюся в ранее проведенных исследованиях и заключающуюся в том, что чувствительность к надрезу при 4 К повышается при увеличении предела текучести.

В этих проведенных исследованиях выделены два вида ветвления трещин.

В настоящее время значительное внимание уделяется инженерному решению задачи оценки начальной параметрической надежности отдельных элементов сложных систем. Решение этой задачи позволяет во многих случаях довольно просто переходить к следующим, более важным задачам, которые связаны с понятием случайных функций времени или с изучением влияния внешних факторов. В проведенных исследованиях анализу подлежит только безотказность элементов системы при t*0 ,

Как правило, не следует поручать проверку наличия отказа и его диагностику операторам, проводящим замену элементов или выполняющему регулировки. Они могут сделать это по методу проб и ошибок, и получаемые от них данные представят сравнительно небольшую ценность. Группы, проводящие проверку наличия отказов и их диагностику, должны состоять из инженеров. (Можно также использовать техников, имеющих большой опыт работы с инженерами, если они специально обучены аналитическому подходу и могут составлять отчеты о проведенных исследованиях на инженерном уровне.) Хотя привлечение таких высококвалифицированных специалистов делает проведение проверки наличия отказов и их диагностику очень дорогими, следует учитывать, что данные, полученные в результате этих исследований, кладут начало действительному контролю качества и являются основой для проведения корректировочных мер. Поэтому большие затраты можно считать вполне обоснованными. В передовых организациях, применяющих такую систему, эти инженеры относятся к категории наиболее высокооплачиваемых сотрудников.

В проведенных исследованиях реализовывались все виды разрушения (рис. 10.2). Так, по гладкой части разрушались шпильки из стали 10Х11Н23ТЗМР (рис. 10.2, а). Зарождение и дальнейшее развитие усталостной трещины в этих шпильках происходили по месту клеймения (электроискровым карандашом). Разрушение по проточке или переходной части происходило в случае нарушения геометрии сопряжения или радиуса перехода, нарушении технологии изготовления (рис. 10.2, б). В зоне сопряжения резьб для соединений, имеющих крупные шаги (рис. 10.2, в), разрушение происходит от усталостных трещин, развивающихся по поперечному сечению шпильки (чаще всего по первому витку, находящемуся в сопряжении с гайкой, считая от ее опорной поверхности). Разрушение резьбы от циклического среза наблюдается у соединений, изготовленных из материалов, имеющих низкие значения характеристик прочности, а также в связи с уменьшением шага резьбы (рис. 10.2, г).

Начальное давление цикла р0 относится к числу важнейших параметров любой энергетической установки. К сожалению, здесь, как и при исследовании влияния других параметров, не удалось получить зависимостей к.п.д. установки нетто ца и изменяющейся части расчетных затрат A3 только от переменной ра. Это связано с тем, что для удовлетворения ограничений по минимальному температурному напору в теплообменных аппаратах приходится менять значения температуры промперегрева и температуры на выходе из регенератора по стороне низкого давления. В результате имеем весьма неравномерную зависимость т]н от начального давления цикла. Как видно из рис. 4.11, а, с ростом давления газа на входе в турбину к.п.д. нетто цикла возрастает. В проведенных исследованиях термодинамический максимум не был достигнут, однако при давлениях выше 240—260 ата рост к.п.д. замедляется. Минимум переменной части расчетных затрат достигается при р0 = 240 ата. Скачкообразное увеличение расчетных затрат соответствует переходу на уменьшенные диаметры труб в теплообменных аппаратах.