ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перспективные методы предотвращения КР из "Прогнозирование коррозионномеханических разрушений магистральных трубопроводов" Практическая проверка методики была осуществлена на магистральном газопроводе Средняя Азия-Центр. Потенциально опасные места определялись на основании анализа данных измерения поперечного градиента потенциала, измеренного как до отключения катодной поляризации, так и в различные моменты времени после ее отключения. Следует отметить, что для протяженных конструкций, таких как магистральные газопроводы, в ряде случаев удобным инструментом электрометрических обследований является измерение не самого потенциала, а его продольного градиента. При этом проводят измерение разности потенциалов между двумя точками на поверхности земли, одна из которых находится над сооружением, другая - на расстоянии 2- 10 м от него. [c.98] Проведенными исследованиями показано, что параметры, входящие в эти модели, зависят не только от внутренних факторов (свойств материала), а также являются функциями от внешних факторов (состав среды и др.) [6,63,102]. [c.100] Предложенная модель предполагает, что время, приходящееся на стадию неконтролируемого распространения трещины, пренебрежимо мало по сравнению со временем, приходящимся на стадии накопления микроповреждений и стабильного развития трещины. [c.101] От - предел текучести стали. [c.101] На практике [38, 70] для определения количества циклов на стадии стабильного развития трещины производят интегрирование уравнения (4.2). Как это было указано выше, использование только критической длины трещины, найденной через критический коэффициент интенсивности напряжения, в качестве верхнего предела интегрирования, без учета деформационного упрочнения и реальной геометрии трубы, некорректно. Так, прямое использование классических методов линейной механики разрушения для тонкостенных сосудов давления, изготовленных из высоковязких сталей, какими являются современные магистральные трубопроводы, приводит к результатам, не имеющим физического смысла. Так, в работе [74] рассчитанная критическая глубина трещины составляет около 1 км (толщина стенки большинства эксплуатирующихся трубопроводов не превышает 20 мм). Для нахождения верхнего предела интегрирования уравнения Пэриса используем силовой и деформационный критерии линейной и нелинейной механик разрушения [55, 89]. [c.101] От - предел текучести стали. [c.102] Е - модуль упругости стали. [c.105] В качестве исследуемых объектов использовались образцы прямоугольного сечения из стали 17Г1С с концентратором напряжения в виде V-образного надреза глубиной 1 мм (РД 50-345-82). Для наблюдения за кинетикой развития трещины торцевые поверхности образцов полировались. Наблюдение за ростом трещин осуществлялось с помощью измерительного устройства на базе стереоскопического микроскопа МБС-9. [c.105] Исследования проводились в среде (1н. МаНСОз + 1н. НазСОз) и на воздухе как без поляризации, так и при наложении поляризации. Выбор данной среды был обусловлен проведенным (см. раздел 1) анализом эксплуатации магистральных трубопроводов, показавшим, что в местах повреждения противокоррозионных покрытий образуется слой катодных отложений, представляющих из себя соли угольной кислоты. [c.106] Для проведения испытаний использовалась специально разработанная автором фторопластовая трехэлектродная электрохимическая ячейка (рис. 4.2), в которой в качестве вспомогательного электрода применялась пластина (4) из нержавеющей стали. [c.106] Деформация на образце создавалась усталостной машиной по схеме чистого изгиба, разработанной и изготовленной на кафедре Материаловедение и защита от коррозии УГНТУ. Ее уровень составлял 0,23 %. Ее величина контролировалась с помощью деформомера Гугенбергера. Количество циклов до зарождения трещины при наложении различных величин потенциалов поляризации определялось с помощью механического счетчика. [c.106] Испытания проводились в следующей последовательности. [c.108] Образец (см. рис. 4.2) с предварительно надетыми резиновыми кольцами (7) устанавливается и закрепляется в захватах усталостной машины. Образец подключался к потенциостату. Вывод от вспомогательного электрода (4) через отверстие (2) в корпусе (1) подключался к потенциостату. Ячейка со скобой (3) устанавливалась на образец и стягивалась с ним кольцами (7). Ячейка заполнялась модельной средой и закрывалась крышкой, после чего в ячейку устанавливалась система электрода сравнения,состоящая из стакана (5) с хлорсеребряным электродом сравнения (6) марки ЭВЛ-ЗМ, пластиковой трубки и капилляра Габера-Луггина, заполненного агар-агаром. Вывод от электрода сравнения также подключался к потенщюстату. Схема подключения показана на рис. 4.3. [c.108] После заполнения электрохимической ячейки электролитом и подключения ее к потенциостату задается необходимое значение потенциала. Включается усталостная машина. Через определенное число циклов машина выключается и с помощью микроскопа МБС-9 производится осмотр концентратора напряжения и прилегающей к нему пластической зоны с целью определения момента зарождения трещины и ее глубины. [c.108] Подобным испытаниям подверглось десять одинаковых образцов (ГОСТ 25.502-79). Обработка результатов проводилась математическими методами обработки, стандартными методами математической статистики (нахождение среднего, средиеквадратического отклонения, подбор параметров моделей с помощью регрессионного анализа и др.). [c.108] После построения кривой циклической трещиностоикости на стадии стабильного роста трещины проводился регрессионный анализ с целью определения параметров модели. [c.108] Для определения параметров рассмотренных моделей были проведены коррозионно-усталостные испытания трубной стали 17Г1С в условиях, моделирующих натурные (катодная поляризация, коррозионная среда). Актуальность проведения таких исследований связана с необходимостью определения усталостных характеристик для подземных магистральных трубопроводов, которые, как отмечено выше, в соответствии с требованием СНиП 2.05.06-85, защищают от коррозии комплексно с использованием катодной защиты. [c.109] Вернуться к основной статье