Зарубежных исследователей

Величина коэффициента а определялась фрактографически как отношение пути, пройденного трещиной на второй стадии развития растрескивания, к толщине трубы. Его значения находились в пределах 0,5-1,0, среднее значение этого коэффициента равнялось 0,7, что соответствовало данным зарубежных исследований. В связи с этим, при прогнозировании надежности определенных участков газопроводов его значение может быть принято равным 0,7.

В настоящее время основным методом диагностики КР является переиспытание участков магистральных газопроводов избыточным давлением жидкости или газа. Так, по данным зарубежных исследований, наибольшее количество очагов растрескивания было выявлено именно этим методом. По рекомендации института Бат-теля (США) [13, 95, 122, 123] такие испытания за рубежом проводятся при давлениях, соответствующих расчетным кольцевым на-

С учетом результатов отечественных и зарубежных исследований предложена классификация,описаны конструкции и области применения пористых теплообменных элементов, даны основы теории и методы расчета этих элементов.

Расчет на надежность сварных соединений при циклических нагрузках можно производить по формулам (§ 1.6). На основании отечественных и зарубежных исследований, содержащих диапазон рассеяния предела выносливости сварных соединений, можно оценить коэффициент вариации предела выносливости за счет разброса качества сварного шва следующими значениями: стыковое соединение, сварка автоматическая и полуавтоматическая 0,03; то же, сварка ручная 0,05; нахлесточное соединение 0,06; сварные двутавровые балки 0,05; сварные коробчатые балки 0,09.

Величина коэффициента а определялась фрактографически как отношение пути, пройденного трещиной на второй стадии развития рас? рескивания к толщине трубы. Его вначения находились в пределах с.Б...1,0. среднее вначение этого коэффициента равнялось 0.7. что соответствовало данным зарубежных исследований. В связи с этим при прогнозировании надежности определенных участков газопроводов его значение может быть принято равным 0,7.

В настоящее время сжовным методом диагностики КР является переиопытание участков МТ избыточным давлением жидкости или газа. Так, по данныы зарубежных исследований, ь.лболыаее количество очагов растрескивания было выявлено именно лим методом, По рекомендации института Баттеля (США) такие испытания за рубежом .ро-водятся при давлениях, соответствующих расчетным кольцевым напряжениям в стенке трубы 100...110% от сертифицированного предела текучести стали, в течекле короткого промежутка времени. При атом предварительно осуществляется более длительная выдержка при давлениях, соответствующих напряжениям в стенке трубы на 15...20Х ниже 6Т, Такой режим испытаний обеспечивал максимальную безопасность проводимых работ и максимальную "выжигаемость" дефектов. Выбор указанного режима был основан на исследованиях А.Р. Даффи и Ж.Ы. Мак-Клура, показавших, что протяженные дефекты щ I напряжениях, соответствующих пределу текучести стали, но меньше, критических, для данного вида дефекта не развиваются. Наибольшее количество трещин выявлялось при напряжениях в стенке трубы 0,9...1.1 бт. Однако в ряде случаев разрушения трубопроводов происходили и после таких переиспытаний. То же самое отмечается и в нашей стра-

Метиловый спирт (метанол) является той оригинальной средой, которая вызывает коррозионное растрескивание титана, не будучи агрессивной средой для многих других металлов. Специфичность растрескивания титановых сплавов в метиловом спирте наблюдается во многом. С явлением коррозионного растрескивания титановых сплавов в метиловом спирте связано много вопросов, в решении которых до настоящего времени у исследователей нет единой точки зрения. Растрескивание наблюдается у технически чистого титана и ряда сплавов различных композиций; на гладких, надрезанных образцах и образцах с наведенной трещиной. Следует отметить большое число зарубежных исследований процесса коррозионного растрескивания титановых сплавов в метиловом спирте. Большинство этих работ освещает химизм процесса природы коррозионного растрескивания титана вообще, роль различных ионов в этом явлении. Кроме чистого метилового спирта, растрескивание вызывают растворы воды в спирте и компаундные системы: спирт— галогени-ды независимо от способов введения ионов (соли или кислоты), мети но л —серная кислота и др.

На рис. 95 представлена зависимость предела выносливости надрезанных образцов от временного сопротивления сплавов. Для построения графика использовали результаты отечественных и зарубежных исследований. Отечественные данные получены при испытании образцов с острым надрезом; теоретический коэффициент концентрации, вычисленный по Нейберу, был равен 2,8-гЗ,43. Зарубежные данные получены при ат = 2,64 -г4,0. Результаты испытаний укладываются в довольно узкую пологу разброса. Это дало основание некоторым исследователям [92, 93] пр_,оложить устойчивое соотношение между временным сопротивлением и усталостной прочностью образцов с концентраторами напряжения. '

Подробно изложены современные представления о структуре границ зерен в поликристаллах — геометрическая теория, структурные дефекты, атомная теория с учетом энергетических параметров, взаимодействие границ с примесными атомами и т. д. Рассмотрены механизмы, определяющие прочностные и другие физические свойства поликристаллов, а также механизмы миграции и перестройки границ, зернограничного проскальзывания и охрупчивания (тре-щинообразования), сегрегации и диффузии примесей, представляющие значительный научный и практический интерес. Книга содержит результаты оригинальных исследований авторов, а также новые данные советских и зарубежных исследований.

В лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения в настоящее время на основе изучения отечественных и зарубежных исследований и опытно-конструкторских разработок в области тепловой микроскопии в содружестве с промышленностью создаются новые образцы аппаратуры, перспективной для серийного выпуска, а также проводятся изыскания с целью определения экспериментальных возможностей разрабатываемых методов и средств главным образом применительно к установлению общих соотношений между микроструктурным и макроскопическим аспектами процессов деформирования и разрушения металлических материалов в широком диапазоне температур [2—5].

Обзор литературных источников показывает, что несмотря на значительный объём отечественных и зарубежных исследований в области замедленного коксования, ощущается определённый дефицит нетрадиционных подходов к расчету и оптимизации конструкций необогреваемых реакторов УЗК, оценке влияния различных конструктивных особенностей и технологических решений на эффективность и надежность их работы.

Распределение сульфидных включений в стали устанавливали с помощью галогенидов серебра по методу Баумана [14] на образцах сталей, отобранных из очаговых зон разрушения газопроводов Средней Азии, Казахстана, Урала и Сибири ("Средняя Азия -Центр", "Уренгой - Центр", "Уренгой - Грязовец", "Уренгой - Пет-ровск", "Парабель - Кузбасс", "Бухара - Урал"). Для исследования отбиралось по два образца из каждой стали. Сульфидные включения определялись на внешней поверхности трубы в связи со спецификой протекания процесса КР (трещина во всех наблюдаемых случаях, а также по данным отечественных и зарубежных исследователей зарождалась на внешней поверхности трубы), а в отдельных случаях и в сечении стенки трубы. Идентификация химического состава включений не проводилась в связи с тем, что исполь-

Таким образом, обнаружено, что испытания образцов с постоянной скоростью деформации эффективны для изучения механо-химического поведения стали в нейтральных и кислых средах и менее эффективны в щелочных средах. Для щелочных сред результаты, пригодные для практического использования, могут быть получены только при повышенных температурах испытаний, что подтверждается данными зарубежных исследователей [214]. Последнее может служить серьезным недостатком метода в связи с невозможностью получения достоверных результатов для их реализации на магистральных газопроводах Западной Сибири и Урала. Кроме того, максимальная механохимическая активность наблюдается при растягивающих напряжениях, превышающих предел текучести. Поэтому результаты, получаемые с помощью данной методики, можно переносить на реальные объекты с определенной степенью осторожности вследствие эксплуатации инженерных сооружений, таких как магистральные газопроводы в области механических напряжений, не превышающих предел теку-

К методам предотвращения и замедления КР относится инги-бирование. Этот способ упоминался еще первыми исследователями КР в середине шестидесятых годов. "Традиционная" карбонатная теория фактически свела КР к разновидности щелочной хрупкости [47] и для ингибирования растрескивания были предложены соединения, хорошо зарекомендовавшие себя для ее предотвращения: хроматы, фосфаты, силикаты [1, 98, 116, 137, 138, 173, 174, 193, 197]. Механохимические и электрохимические лабораторные исследования показали высокую эффективность этих соединений применительно к КР. В ранних публикациях зарубежных исследователей предполагалось [141, 142] вводить их в грунт. Однако дальнейшие исследования показали малую эффективность этого мероприятия из-за низкой скорости продвижения фосфатов в грунте, а также высокой токсичности хроматов [138]. Ингибиторы могут также добавляться в праймер. По данным лабораторных исследований, проведенных за рубежом, в первое время пойле повреждения изоляции наиболее эффективны хроматы, а при более длительной эксплуатации — фосфаты вследствие меньших скоростей диффузии последних из праймера [137-139]. Предполагается, что действие ингибиторов ограничено по времени из-за диффузии активного вещества в грунт. Однако практическая реализация данного способа защиты затруднена в связи с ограниченной растворимостью неорганического ингибитора в органической матрице праймера. Поэтому в УГНТУ были проведены электрохимические исследования возможности ингибирования КР с помощью органических ингибиторов. Трехэлектродная ячейка ЯЭС-2 заполнялась ингибитором в концентрации 100 мг/л, растворенным в карбонат-бикарбонатной среде. Исследования проводились при температурах 20, 40 60 и 80 °С. Рабочим электродом служила трубная сталь 17Г1С. В качестве критерия склонности стали к КР использовалась величина максимальной плотности анодного тока 1гаах и степень торможения коррозии In у.

Таким образом, обнаружено, что испытания образцов с ПСН эф фективно для изучения механохимического поведения стали в нейтральных и кислых средах и менее эффективно в щелочных средах. Для щелочных сред результат, пригодные для практического использования, могут быть получены только при повышенных температурах, испытаний, что подтверждается данными зарубежных исследователей. Последнее может служить серьезным недостатком метода в связи с невозможностью получения достоверных результатов для их реализации на МГ Западной Сибипи и Урала. Кроме того, максимальная механохи-мическая активность наблюдается при растягивающих напряжениях, превышающих предал текучести. Поэтому результаты, получаемые о помощью данной методики, можно переносить ь^ реальные объекты с определенной степенью осторожности, вследствие эксплуатации инженерных сооружений ттких как МГ, как правило, в области механических напряжений, не превышающих предел текучести, тем более, что очаги растрескивания, как правило, не связаны с имеющимися на поверхности труб концентраторами напряжений, в которых последние могут превысить предел текучести стали.

середине шестидесятых годов. "Традиционная" карбонатная теснил фактически свела КР к разновидности щелочной хрупкости и для ин-гибировзния растрескивания были предложены соединения, хорошо зарекомендовавшие себя для ее предотвращения: хромата, фосфаты, силикаты. Механохимичеокие и электрохимические лабораторные исследования показали высокую -эффективность этих соединении примени-ельно к КР. В ранних публикациях зарубежных исследователей пред полагалось вводить их з грунт. Однако дальнейшие исследования показали малую эффективность этого мероприятия вследствие низкой скорости продвижения фосфатов в грунте, а также высокой токсичности хроматов. Ингибиторы могут также добавляться з праимер. По данным лабораторных исследований, проведенных аа рубежом, в первое время после повреждения изоляции наиболее аффективны хромата, а при более длительной эксплуатации - фосфаты вследствие меньших скоростей диффузии последних из праймера. Предполагается, что действие ингибиторов ограничено по времени ив - аа диффугии активного вещества в грунт. Однако практическая реализация данного способа защиты затруднена вследствие ограниченной растворимости неорганического ингибитора в органической матрице праймера. Поэтому в УГНТУ были проведены иооледования возможности ингибироиэ-ния КР с помощью органических ингибиторов, которые показали, что наряду с неорганическими ингибитораыи для замедления процесса КР может быть использован целый ряд органических соединений, не ухудшающих когезионных свойств грунтовок. Дальнейшие исследования, проведенные во ВНИИГАЗе, подтвердили высокую эффективность органических ингибиторов.

В заключение отметим, что изложенные способы определения перекосов ходовых колес и мостов кранов не исчерпывают всего спектра научных поисков решения этой проблемы. В этом отношении определенный интерес представляют другие работы как отечественных, так и зарубежных исследователей. В работе В.Януша [54] описаны приемы геодезического контроля не только подкрановых путей, но и несущей системы крана и колес, а также взаимного их расположения. А в другой его работе [55] представлен способ измерения перекосов моста автоколлимационным методом с использованием лазера, установленного в начале пути, луч которого ориентирован вдоль рельсов; экрана с отверстием, установленного перед лазером; кинокамеры, фотографирующей след лазерного пучка на экране. Коллективом авторов [39] предложен способ измерений диагоналей моста во время движения крана методом линейных измерений с автоматической записью результатов. Математические зависимости боковых сил, наибольшим образом влияющих на износ ходовых колес мостовых кранов, приведены в работе [22] . Здесь также предлагается устройство, позволяющее определять развороты мостового крана в горизонтальной плоскости в процессе движения крана по подкрановому пути .

Вопросам горячесолевого растрескивания посвящены многие десятки работ советских и зарубежных исследователей. Однако до сих пор не предложено рациональной гипотезы, объясняющей механизм горячесоле-вой коррозии. Более того, не установлены даже коррозионные реакции, способствующие зарождению разрушения.

Снизить уровень структурных помех можно при использовании раздельных излучения и приема УЗ-волн. В. Д. Коряченко установлено, что для металла с крупными равноосными зернами минимальная интенсивность структурных помех наблюдается при углах 2А —- 20 ... 45° между направлениями излучения и приема волн. Результаты экспериментов, проведенных в 1972 г. в МВТУ им. Н. Э. Баумана совместно с Машиностроительным заводом им. С. Орджоникидзе (г. Подольск), показали возможность УЗК аустенитных сварных швов с применением наклонных раздельно-совмещенных ПЭП типа «Дуэт» продольными волнами, которые обеспечивают отношение сигнал — шум, равное 10 ... 20 дБ. Эффективность применения таких ПЭП подтверждена работами сотрудников ВТИ им. Ф. Э. Дзержинского, НПО ЦНИИТМАШ и зарубежных исследователей.

Изложены современные представления о причинах и механизме образования холодных трещин в сварных соединениях сплавов на основе титана, базирующиеся на результатах исследований авторов, а также данных отечественных и зарубежных исследователей. Рассмотрены методики проведения исследований, дана сравнительная оценка склонности к растрескиванию различных титановых сплавов в сварных соединениях. Описаны способы предупреждения образования холодных трещин в сварных соединениях в зависимости от условий работы изделий из титановых сплавов.

По данным зарубежных исследователей ущерб от прямых биоповреждений превышает 3 % объема промышленной продукции. Более 50 % всех коррозионных

До настоящего времени в литературе появлялись лишь разрозненные данные об упрочнении материалов лазерным излучением, а издания, в котором обобщались бы результаты исследований по данному методу обработки, показывались его технологические особенности, возможности реализации этого метода, примеры его практического применения, не было. В предлагаемой вниманию читателей книге сделана попытка восполнить этот пробел. Авторы в общих чертах представили физику процесса взаимодействия излучения ОКГ с веществом в разных режимах, конструктивные особенности различных типов лазеров, характеристики лазерного излучения и другие специальные вопросы, уделив особое внимание технологическому аспекту проблемы, примерам промышленного использования новой технологии. В книге представлены новые результаты исследования упрочнения материалов с помощью непрерывного излучения С02-лазеров. Основой для написания книги послужили материалы исследований, выполненных авторами в лаборатории лазерной технологии кафедры инструментального производства Киевского политехнического института. Кроме того, в ней использованы результаты работ отечественных и зарубежных исследователей в области лазерной техники и технологии, опубликованные в течение последних лет. Авторы приносят благодарность сотрудникам лаборатории лазерной технологии КПИ и других организаций, принимавших участие в выполнении ряда исследований.