Page 9 - Aref_Shtoyko

7

Вважаємо, що на внутрішній поверхні труби
вздовж твірної розміщена поверхнева
півеліптична тріщина з півосями і площею

(рис. 5). В умовах дії цих чинників тріщина

може поширюватися до втрати герметичності
труби. Задача полягає у визначенні кількості
циклів зміни тиску газу , коли площа

тріщини S внаслідок наводнювання і циклічної
зміни тиску підросте до критичного розміру
, тобто ( ) , і труба

розгерметизується.
Розв’язок такої задачі здійснюємо
наближено з допомогою відомого методу
еквівалентних площ, замінюючи дану задачу
Рис. 4. Кінетична діаграма
втомного руйнування сталі Х60 моделлю, в якій контур тріщини півколовий
за асиметрії R = 0,9: радіуса √ обмежує площу, рівну

1 – на повітрі; 2 – за півеліптичній реальній тріщині, і вздовж якого
електролітичного наводнювання вибираємо найбільше значення КІН. Тоді
розв’язок задачі зведеться до інтегрування
такого рівняння з відповідними початковими і кінцевими умовами:

( )
( )
*( ),( )( ) -+ (6)

,
( )-

( ) ( ) . (7)

Тут ( ) ( )( ) .

Інтегруючи рівняння (6) за початкових і кінцевих умов (7), для визначення
періоду докритичного росту в стінці труби втомної тріщини отримаємо

таку формулу:
,

( )-
∫ . (8)

*( ( ) ),( ( ) )( ) -+
Розглянемо випадок, коли труба газопроводу виготовлена зі сталі Х60 з
відповідними характеристиками K ,

f
, . На основі цих даних, а також формули
(8) на рис. 6 побудовані залежності для

випадків врахування (крива 1) і не врахування
(крива 2) дії на трубу наводнювального
середовища. Показано, що наводнювальне
середовище зменшує період до 250000

Рис. 5. Схема навантаження труби циклів (залишковий ресурс) докритичного
з внутрішньою півеліптичною росту втомної тріщини.
тріщиною При наводнюванні зварного з’єднання труб
газопроводів з транспортованого природного газу концентрація водню
розподіляється нерівномірно, що випливає з представленого раніше розрахунку
(рис. 2б).