Page 10 - Aref_Shtoyko

8

Досліджено задачу про вплив наводнювання на
поширення корозійно-втомних тріщин у зварному
з’єднанні сталі Х70. Вважаємо, що інтенсивність
напружень біля контуру тріщини відповідає діапазону
зміни КІН для платоподібної ділянки на кінетичній
діаграмі росту корозійно-втомної тріщини, де її
швидкість V приблизно постійна
( )
. (9)
( )
Тут – швидкість на плато кінетичної
діаграми поширення тріщини відповідно у зварному
( ) ( )
шві , зоні термічного впливу і основному
Рис. 6. Залежність ( )

для труби із сталі Х60: 1 – з матеріалі , які визначені з результатів
врахуванням дії водню, 2 – експериментальних даних О. Т. Цирульника. Задача
без врахування дії водню полягає у визначенні періоду і кінетики

( ) докритичного росту втомної тріщини для
різних випадків наводнювання її стінки (за потенціалу корозії та потенціалу
катодного захисту), коли вона проросте наскрізь стінки труби і порушиться її
герметизація.
На основі енергетичного підходу для визначення періоду докритичного росту
втомної тріщини у зварному з’єднанні труби газопроводу отримаємо наступну
математичну задачу:
       5 , 0
]
V   1   2 ( ) 2   2A 1 [  a  2 ( cos ) 2  2 i , i , 2 ; 1
N     i i (10)
2
N  , 0   A 0 B 0 (A 0 2 sin   B 0 2 cos 2 )   5 , 0 ; N  N  ,  h ,   5 , 0 . 
Тут – відповідно, велика і мала півосі початкової півеліптичної тріщини (див.

рис. 5), значення параметрів , знайдені на основі результатів

експериментальних даних, а величини задано так: .

Розв’язок математичної задачі (10) реалізується чисельно.

а) б)
Рис. 7. Залежність кінетики росту втомної тріщини у зварному з’єднанні за
фіксованої кількості циклів навантаження : а) , = 0 (1); 5000 (2); 20000 (3);
50000 (4); 60000 (5); б) , = 0 (1); 1000 (2); 6000 (3); 10000 (4); 12000 (5)

На основі цього на рис. 7 побудовані графічні залежності кінетики росту
втомної тріщини у зварному з’єднанні за фіксованих кількостей циклів
навантаження N при наводнюванні за потенціалу корозії (рис. 7а) і потенціалу
катодного захисту (рис. 7б). Як видно із рис. 7, початкова еліптична тріщина