К вопросу оценки трещиностойкости труб по ударной вязкости и пробе DWTT
Аннотация
Работа посвящена раскрытию физической природы ударной вязкости и доли вязкой составляющей в изломе образца при оценке трещиностойкости труб.
Установлено, что эти параметры зависят от скорости нагружения, скорости распространения трещины, размеров образца (масштабный эффект), имитации реального процесса разрушения трубопроводов и других факторов. Образцы испытываются по схеме нагружения на ударный изгиб, когда создаются условия появления в образце значительных сжатых зон, которые обуславливают искусственное завышение критерия ударной вязкости и доли вязкой составляющей в изломе образца.
Реальный процесс разрушений трубопровода сопровождается стадией зарождения трещины, дальнейшим ростом трещины до критических размеров в условиях статических нагрузок и заканчивается – стадией разрушения при высокоскоростном распространении трещины. Разрушение трубопровода подземной прокладки происходит при окружных напряжениях ниже предела текучести металла и, как правило, в условиях растягивающих напряжений при отсутствии напряжений сжатия.
Такой реальный процесс разрушения трубопровода при испытании малогабаритного стандартного образца типа KCU или KCV, а также образца типа DWTT на ударный изгиб не удаётся имитировать. При этих испытаниях процесс зарождения трещины, её подрастание до критических размеров происходит в динамическом режиме, что не совпадает с реальными условиями и только стадия распространения трещины соответствует процессу разрушения трубопровода. При этом в образцах возникают зоны значительных по величине пластических деформаций сжатия.
С физических позиций критерии ударной вязкости и пробы DWTT не могут быть использованы для количественной оценки трещиностойкости газонефтепроводных труб.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Анучкин, М.П. Предупреждение лавинных разрушений газопроводов Крайнего Севера / М.П. Анучкин, А.С. Ботов, Л.И. Языков // Заводская лаборатория. – 1969. – № 2.
Мазур, И.И. Безопасность трубопроводных систем / И.И. Мазур, О.М. Иванцов. – М.: ИЦ ЕЛИМА, 2004. – 1097 с.
Харионовский, В.В. Надёжность и ресурс конструкций газопроводов / В.В. Харионовский. – М.: Недра, 2000. – 467 с.
Бойд, Дж.М. Практические примеры проектирования конструкций судов с учётом сопротивления хрупкому разрушению / Дж.М. Бойд // Разрушение: пер. с англ. В 7 т. Т. 5: Расчёт конструкций на хрупкую прочность / под ред. Г. Либовица. – М.: Машиностроение, 1977. – С. 343–422.
Отани, М. Исследование чувствительности сварных соединений к надрезу при динамических испытаниях двойным ударом / М. Отани // Тэцудо гидзюцу кэнкю сирё. – 1957. – Т. 14, № 11. – С. 503–529.
Лифшиц, Л.С. Об определении ударной вязкости при низких температурах и склонности металла к зарождению и развитию трещин / Л.С. Лившиц, А.С. Рахманов // Заводская лаборатория. – 1953. – № 2. – С. 51–54.
Бакши, О.А. К вопросу о показательности испытаний на ударную вязкость сварных соединений / О.А. Бакши, А.Г. Кукин, А.Н. Моношков // Заводская лаборатория. – 1967. – № 4. – С. 81–82.
Дроздовский, Б.А. О применении статического изгиба образцов с надрезом для количественной оценки кристалличности в изломе стали / Б.А. Дроздовский // Заводская лаборатория. – 1946. – № 4 – С. 489–499.
Об оценке хладноломкости конструкционных сталей / А.Н. Моношков, В.Г. Миндлин, А.Б. Каплан и др. // Проблемы прочности. – 1970. – № 8. – С. 43–47.
McClure, G.M. Fracture Resistance in Line Pipe / G.M. McClure, A.R. Duffy, R.J. Eiber // Trans. ASME. – 1965. – Vol. B87, no. 3. – P. 265–278.
Эйбер, Р. Прикладное значение результатов испытаний падающим грузом и ударных испытаний образцов Шарпи с V-образным надрезом / Р. Эйбер, А. Даффи, Дж. Мак-Клёр // Ударные испытания металлов: пер. с англ. – М.: Мир, 1973. – С. 189–198.
Моношков, А.Н. Оценка сопротивляемости сварных труб хрупкому разрушению падающим грузом / А.Н. Моношков, Ю.И. Пашков // Методы оценки пути повышения качества сварных труб и надёжности нефтегазопроводов: сб. докл. – Уфа, 1978. – С. 19–20.
Моношков, А.Н. К определению параметров хрупкого разрушения по виду излома / А.Н. Моношков, М.З Рахман, Ю,И. Пашков // Применение методов механики разрушения в расчетах строительных металлических конструкций на хрупкую прочность и долговечность: сб. докл. – Красноярск, 1984. – С.74–75.
Пашков, Ю.И. О природе порога хладноломкости металлов / Ю.И. Пашков // Заводская лаборатория. – 1990. – № 12. – С. 87–90.
Немец, Я. Жёсткость и прочность стальных деталей / Я. Немец. – М.: Машиностроение, 1970. – С. 528.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
