Разрушения трубопровода

144. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружеппи. РД 50—260—81.— М.: Изд-во стандартов, 1982.—56 с.

145. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Методы механпчоских испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при динамическом иагружедии. РД 50—344—82.— М.: Изд-во стандартов, 1983.— 52 с.

В последние годы особое внимание металловедов и механиков приковано к процессу разрушения металлов и сплавов в завершающем, самом опасном, периоде службы детали или конструкции, определяющем в конечном счете их надежность и долговечность. Некоторые успехи достигнуты совместными усилиями исследователей в установлении критериев вязкости разрушения и в разработке экспериментальных методов их определения (KIt., бс, /-интеграл). Сейчас наибольший интерес представляет выявление зависимостей вязкости разрушения (трещиностойкости) сплавов от их структуры (субструктуры). Данные работы имеют огромное научное и практическое значение, так как на их основе должны развиваться современные принципы конструирования промышленных сплавов.

в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении.— М.: Изд-во стандартов, 1982.— 55 с.

235. РД 50—344—82. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при динамическом нагружении.— М.: Изд-во стандартов, 1982.— 51 с.

236. РД 50—345—82. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при циклическом нагру^ жении,— М.: Изд-во стандартов, 1982.— 46 с.

243. МР 71-82. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) на стадии остановки трещины.— ВНИИНМАШ, 1982.— 27 с.

— характеристики статической и циклической вязкости разрушения (трещиностойкости) типа критических значений коэффициентов интенсивности напряжений А/с и скоростей роста трещин;

7. Методические указания РД 50-260-81. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении. М.: Изд-во стандартов, 1982. 56 с.

8. Методические указания РД 50-344-82. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при динамическом нагружении. М.: Изд-во стандартов, 1983. 52 с.

58. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении: РД 50.260—81. М.: Изд. Стандартов, 1982. 56 с.

Формула (3.10) справедлива только для случая отказов газопроводов вследствие образования свища. С учетом того, что для разрушения трубопровода в ряде случаев не требуется сквозного поражения стенки трубы, введено понятие критической глубины трещины 1кр, по достижении которой происходит механический долом .

- места разрушения трубопровода, совпадающие, как правило, с эпицентром образовавшегося котлована;

Основными причинами разрушения трубопровода на 96 и 123-м км трассы признаны неудовлетворительные физико-механические характеристики металла труб и сварных соединений (пониженные прочность и ударная вязкость). Механические свойства оказались низкими из-за сильного загрязнения металла неметаллическими включениями, повышенного содержания в металле труб углерода, марганца и ванадия, а также вследствие отсутствия термообработки сварных соединений.

Причинами разрушения трубопровода на 365-м км трассы явились снижение прочности стыкового шва вследствие некачественного выполнения сварки (наличие в шве непроваров, шлаковых включений, крупнозернистой структуры) и неудовлетворительные механические характеристики металла шва (ударная вязкость составляла 0,56-0,79 кгм/см2 вместо регламентируемых 3 кгм/см2).

Данные периодического контроля коррозионного состояния металла оборудования подтверждают результаты оперативной оценки поведения водородных расслоений. Так, в сечении, нормальном к срединной поверхности, вблизи очага разрушения трубопровода 0720x22 мм, транспортирующего сероводород-

Казалось бы, удовлетворение условиям статической прочности труб большого диаметра должно обеспечивать работу трубопроводов без разрушений. Однако практика эксплуатации показывает наличие' определенного процента выхода из строя труб по мере наработки ресурса. Один из примеров этому — многократные разрушения трубопровода Куйбышев — Брянск после 8-летней эксплуатации [40].

На перепад давления, а следовательно и на возникающие усилия, существенное влияние оказывает время раскрытия трещины (разрушения трубопровода). Принимаемый обычно в расчетах мгновенный разрыв является весьма консервативным. Время раскрытия зависит от максимальной скорости роста трещины в материале трубопровода. Если ее принять равной 70 м/с для аустенитных сталей [25], то для раскрытия трещины в окружном направлении до полного разрушения трубопровода ДУ-500 ВВЭР-440 необходимо примерно 0,02 с. За это время максимальный перепад давления на активной зоне уменьшается почти вдвое и составляет около 2 МПа вместо 4 МПа в предположении мгновенного раскрытия [26].

Опыт показывает, что при высоких монтажных напряжениях усталостные разрушения трубопровода могут возникнуть при вибрации небольшой амплитуды.

Типичными признаками усталостного разрушения трубопровода от резонансных поперечных колебаний являются: повторяющееся разрушение по одной и той же заделке в первый период эксплуатации летательного аппарата. При этом поперечная усталостная трещина быстро развивается по окружности и происходит полный обрыв трубопровода по всему сечению; наклеп или истирание материала трубопровода в заделке; ослабление затяжки отбортовочных колодок разрушенного трубопровода.

внутренней поверхности образцов - патрубков длиной 1 м, вваренных в действующий трубопровод. Образцы извлекались для анализа через 1 месяц, 6 месяцев и после окончательного разрушения трубопровода. Испытания проводились для двух сред, содержащих как 300 мг/л (первый тип), так и 1000 мг/л (второй тип) ионов Са. Концентрация сероводорода и углекислого газа в среде была приблизительно одинакова и составляла 15 и 100 мг/л соответственно. Давление в трубопроводе было 15 атм.

Рис. 125. Зависимость вероятности разрушения трубопровода