Вследствие деструкции

Таким образом, методы прогнозирования работоспособности должны базироваться на таких критериях, которые бы учитывали временные процессы накопления повреждений в металле, а в качестве параметров надежности должны быть показатели долговечности, например, время до разрушения или число циклов до разрушения. Существующие нормативные материалы по расчету прочности не позволяют получать такие важные характеристики прочностной надежности. Например, в процессе эксплуатации труб вследствие деформационного старения происходит некоторое повышение прочностных свойств, т. е. временного сопротивления и предела текучести металла. Из этого следует парадоксальный вывод о том, что с увеличением срока службы нефтепровода можно увеличивать рабочее давление, если производить оценку прочности по действующим строительным нормам и правилам. Другими словами, с увеличением срока службы нефтепровода его надежность должна увеличиваться. В действительности, наряду с увеличением прочностных свойств происходит повышение отношения предела текучести к пределу прочности Ктв и снижение пластичности, которые определяют ресурс длительной прочности при малоцикловом нагружении и действии коррозионных сред.

После предварительной пластической деформации и выдержки образца в течение определенного времени и температуры происходит изменение параметров диаграммы растяжения вследствие деформационного старения.

Итогом испытания является диаграмма остающихся напряжений в функции времени (рис. 301). Чем выше остающиеся напряжения, тем больше считается релаксационная стойкость. Остающиеся напряжения резко снижаются в первые 1000 ч испытания, после чего снижение замедляется (вследствие падения действующих напряжений и отчасти вследствие деформационного упрочнения материала).

Таким образом, методы прогнозирования ресурса должны базироваться на таких критериях, которые бы учитывали временные процессы накопления повреждений в металле. В качестве параметров надежности должны быть показатели долговечности, например, время до разрушения или число циклов нагружения до разрушения. Существующие нормативные материалы по расчету прочности не позволяют получать такие важные характеристики прочностной надежности. Например, в процессе эксплуатации аппаратов вследствие деформационного старения происходит некоторое повышение прочностных свойств, т.е. временного сопротивления и предела текучести металла. Для конструктивных элементов оборудования из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, работающих при нормальных условиях эксплуатации, значение предела текучести может возрастать до 20%. Заметим, что временное сопротивление ав является расчетной характеристикой при выполнении прочностных расчетов по действующим НТД. Из этого следует парадоксальный вывод о том, что с увеличением срока службы аппарата можно увеличивать рабочее давление, если производить оценку прочности по действующим отраслевым нормам и правилам. Другими словами, с увеличением срока службы аппарата его надежность должна увеличиваться. В действительности, наряду с увеличением прочностных свойств происходит повышение отношения предела текучести к пределу прочности Ктв, снижение пластичности и вязкости, которые определяют ресурс длительной прочно-

Таким образом, методы прогнозирования работоспособности должны базироваться на таких критериях, которые бы учитывали временные процессы накопления повреждений в металле, а в качестве параметров надежности должны быть показатели долговечности, например, время до разрушения или число циклов нагружения до разрушения. Существующие нормативные материалы по расчету прочности не позволяют получать такие важные характеристики прочностной надежности. Например, в процессе эксплуатации труб . вследствие деформационного старения происходит некоторое повышение прочностных свойств, т. е. временного сопротивления и предела текучести металла. Из этого следует парадоксальный вывод о том, что с увеличением срока службы нефтепровода можно увеличивать рабочее давление, если производить оценку прочности по действующим строительным нормам и правилам. Другими словами, с увеличением срока службы нефтепровода его надежность должна увеличиваться. В действительности, наряду с увеличением прочностных свойств происходит повышение отношения предела текучести к пределу прочности Ктв и снижение пластичности, которые определяют ресурс

Таким образом, деформация металла может служить причиной деформационного сдвига не только анодной, но и катодной поляризационной кривой в результате деформационной локализации анодных процессов. Вместе с тем при этом 'не исключена возможность увеличения тока обмена катодной реакции, например, в кислом электролите вследствие деформационного снижения энергии активации рекомбинации водородных атомов (по аналогии с ускорением каталитических реакций) [2 К Например, установлено, что ыехантеская^^^пка поверхности никеля приводит к сни-

можность увеличения тока обмена катодной реакции, например, в кислом электролите вследствие деформационного снижения энергии активации рекомбинации водородных атомов (по аналогии с ускорением каталитических реакций) [54]. Так, установлено, что механическая обработка поверхности никеля приводит к снижению перенапряжения водорода, так как усиливается энергетическая неоднородность поверхности, а растворение и удаление деформированных кристаллов в поверхностном слое приводит соответственно к повышению перенапряжения [137].

Завершающей технологической операцией, влияющей на состоя-ние поверхности труб, является очистка от продуктов высокотемпературной (окалина) и атмосферной (ржавчина) коррозии. При этом геометрия и физико-механическое состояние поверхностного слоя существенно зависят от режимов обработки, применяемой среды и инструмента. Так, при очистке трубопроводов скребками-резцами возможны высокая степень пластической деформации локальных участков на поверхности трубы, а также риски, подрезы и т. д. Эти концентраторы напряжений являются потенциальными очагами развития коррозионно-усталостных трещин. Очистка трубопроводов с применением проволочных щеток хотя и исключает повреждения поверхности труб в виде подрезов, но в зависимости от режимов обработки вследствие деформационного упрочнения может понижать коррозионную стойкость металла. 252

чего развивается процесс разупрочнения. При данной температуре отмечается некоторое повышение микротвердости слоя стали Х18Н10Т вследствие деформационного старения. Наблюдающееся увеличение микротвердости науглероженной прослойки, по-видимому, связано с диффузионными процессами карбидообразования. Детальные исследования влияния знакопеременных нагрузок на процессы диффузии в переходных слоях биметалла проводили на двух сериях образцов, одни из которых подвергали нагреву до 600° С и выдержали при этой температуре в течение 1 ч, а другие после нагрева нагружали знакопеременным изгибом. При этом изучали перераспределение хрома, никеля и титана в переходном слое. Данные микрорентгеноспектрального исследования переходной зоны биметалла, подвергнутого нагреву до 600° С, показали,

Процесс зарождения и ^развития трещин коррозионной усталости также можно разделить на несколько этапов. Этап I, как и при растрескивании, - инкубационный. На этом этапе вследствие деформационного выхода на поверхность дислокаций и образования полос скольжения на металле формируются анодные зоны локальной коррозии. Роль среды, по-видимому, сводится к адсорбционному облегчению (ускорению) выхода полос скольжения на поверхность металла, т. е. в определенной степени проявляется эффект Ребиндера. После формирования на металле стойких полос скольжения с более отрицательным электродным потенциалом, чем потенциал остальных участков поверхности [12], начинается локальная коррозия по месту полос скольжения, т. е. реализуется II этап развития трещин — их коррозионное зарождение.

Итогом испытания является диаграмма остающихся напряжений в функции времени (рис. 301). Чем выше остающиеся напряжения, тем больше считается релаксационная стойкость. Остающиеся напряжения резко снижаются в первые 1000 ч испытания, -после чего снижение замедляется (вследствие падения действующих напряжений и отчасти вследствие деформационного упрочнения материала).

Причина усадки пленки может быть различной: она может возникать вследствие испарения растворителя из пленки, протекания в ней реакции полимеризации, образования надмолекулярных структур и т. п. В процессе эксплуатации пленки усадка может появить--ся вследствие деструкции полимера, испарения пластификатора, ^поглощения влаги и других факторов.

П. при нагревании под нек-рым давлением; 2) насыщением смолы газами под давлением с последующим резким уменьшением давления (иногда сопровождав- мым термич. обработкой), ведущим к вы- делению газов в массе смолы в форме мельчайших пузырьков (автоклавный метод); 3) облучением смолы у-лучами или нейтронами с последующим нагреванием; вследствие деструкции молекул смолы при об л у- ! чении образуются вещества, разлагающиеся с выделением газов. Этот метод применяется для получения П. на основе полиакриловой смолы; 4) механич. диспергированием газообразного продукта в жидком полимере. В этом случае применяются аппараты с механич. мешалками или с устройствами для барботирования воздуха; процесс ведется в присутствии поверхностно-активных веществ. Таким методом получают, напр., минору, 5) испарением легкокипящих жидкостей, вводимых в исходную композицию, метод используется при получении стиропора; 6) самовспеяи-вапием, основанном на выделении газообразных продуктов при химич. взаимодействии веществ, участвующих в образовании смолы. Этот метод применяется для получения П. из полиуретановых и эпоксидных смол.

Важнейшим фактором, определяющим физические свойств* углеродных материалов, является степень совершенства кристаллической структуры, которая обусловлена прежде всего-температурой окончательной обработки и природой используемых в производстве графита сырьевых материалов. Из малоокисленных, богатых водородом материалов (нефтяные и пеко-вые коксы) получают, как правило, углеродные материалы легкографитируемые. У таких материалов выше 1600—1700° С структура углеродного вещества начинает перестраиваться: базисные плоскости упорядочиваются, а межплоскостное расстояние с несколько уменьшается (рис. 1.4). Вследствие деструкции боковых радикалов возрастает число свободных атомов углерода. Выше ~ 2000° С происходит образование трехмерно-упорядоченной структуры кристаллитов, сопровождаемое резким ростом их высоты Lc и диаметра La (рис. 1.5).

температуры или постепенного повышения температуры его прочность может сначала уменьшиться вследствие деструкции цепей, а затем увеличиться благодаря структурированию. В результате этого прочность понижается вследствие полного разложения полимера. При старении каучуков и резин уменьшается их эластичность, увеличивается газопроницаемость и ухудшаются диэлектрические свойства.

Температуры размягчения, стеклования (Тс) и текучести (Тт), определенные по термомеханическим кривым, а также резкого увеличения потери летучих (Тп) и появления видимых дефектов вследствие деструкции (Та) органических стекол приведены в табл. 76.

Одновременное прекращение подачи запирающей и охлаждающей воды на длительное время — единственная ситуация в системе, которая может привести к выходу из строя уплотнения вследствие его перегрева. При перегреве происходит разрушение резиновых элементов уплотнения вследствие деструкции резины и прорыв горячей воды и пара из К.МПЦ в помещение насосной. Однако это возможно только при условии, что перерыв в подаче охлаждающей и запирающей воды исчисляется десятками минут или даже часами, поскольку разогрев уплотнения происходит постепенно, а резина, даже потеряв свою эластичность, способна выпрлнять функцию уплотнения в течение довольно длительного времени.

Органические вещества поступают в питательную воду различными путями: из сырой, природной воды; с конденсатами производств; вследствие деструкции (постепенного разрушения) ионообменных материалов; в виде смазочных масел и других нефтепродуктов. Органические вещества природной воды попадают с добавочной водой, которая даже после современной водоочистки полностью их не лишается. С присосами охлаждающей воды в конденсаторах турбин органические вещества поступают практически в неизмененном виде. С конденсатами производственных потребителей пара попадают в питательную воду, а следовательно, и в котлы самые разнообразные органические продукты. Наиболее опасны из них те, которые в котловой воде распадаются с образованием кислот. Например, дихлорэтан, подвергаясь термолизу, образует соляную кислоту

В тормозных устройствах с фрикционными материалами на органических связующих (резине, фенольно-формальдегидной смоле и др.) вследствие деструкции молекул полимеров происходит обугливание связующего. Образующийся при этом углерод может участвовать в эвтектическом плавлении с материалом сопряженной детали, что сопровождается интенсивным износом и снижением трения.

Под воздействием энергичного перемешивания и высоких скоростей сдвига происходит разрушение высокомолекулярных составляющих вязкостных присадок, в результате чего снижается вязкость масла. Наиболее интенсивное снижение вязкости загущенного масла вследствие деструкции загущающей присадки наблюдается в течение первых 50—100 ч эксплуатации. Считают допустимым снижение вязкости на 20—30% вязкости при 50° С, установленной техническими условиями.

Контакт йонитов с радиоактивными растворами и полями ионизирующих излучений сопровождается сложными преобразованиями, приводящими к потере обменной емкости, способности к набуханию, механической прочности. Потеря емкости катионитов при облучении обусловлена двумя причинами: растворением катионита вследствие деструкции цепей сополимера и процессом дисуль-фирования, в результате которого в продуктах разрушения смолы появляется свободная серная кислота по реакции: RSO3 + H20->RH + SO4" +H+.

Контакт ионитов с радиоактивными растворами и полями ионизирующих излучений сопровождается сложными преобразованиями, приводящими к потере обменной емкости, способности к набуханию, механической прочности. Потеря емкости катионитов при облучении обусловлена двумя причинами: растворением катионита вследствие деструкции цепей сополимера и процессом дисуль-фирования, в результате которого в продуктах разрушения смолы появляется свободная серная кислота по реакции: RSO3 + Н2О -> RH + SO^" + Н+.