Page 19 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

19

ВСТУП

Обґрунтування вибору теми дослідження. Розвиток водневої енергетики

та розширення сфери використання водневовмісних середовищ зумовлюють

підвищені вимоги до надійності й безпечності експлуатації трубопровідної

інфраструктури. Трубопроводи, які працюють під дією внутрішнього тиску,

циклічних навантажень і агресивних середовищ унаслідок тривалої експлуатації,

можуть містити експлуатаційні дефекти, зокрема тріщиноподібні. Дефекти

такого типу є надзвичайно небезпечними, оскільки їх непрогнозований розвиток

може призвести до катастрофічного руйнування окремих ділянок трубопроводу

із значними економічними та екологічними втратами.

Одним із важливих чинників, що знижують довговічність трубних сталей,

є водень. Проникаючи в метал, він може спричиняти зміну механічних

властивостей, зменшення тріщиностійкості, розвиток водневого окрихчення та

прискорення росту тріщин. Особливо небезпечним є локальне накопичення

водню поблизу вершини тріщиноподібного дефекту, де одночасно діють
підвищені напруження, пластична деформація та умови для пасткування водню

в дефектах структури металу.
У сучасних дослідженнях значну увагу приділено питанням дифузії водню,

механізмам водневого окрихчення, оцінюванню напружено-деформованого стану
(НДС) елементів конструкцій, а також моделюванню росту тріщин у

конструкційних матеріалах. Водночас недостатньо розробленими залишаються

комплексні підходи до прогнозування залишкової довговічності трубопроводів із

внутрішніми півеліптичними тріщинами, які одночасно враховують НДС,

дифузію та пасткування водню, експериментально встановлені характеристики

циклічної тріщиностійкості та закономірності росту тріщини залежно від

концентрації водню у металі.

Тому актуальним як науковим, так і прикладним завданням є розроблення

розрахунково-експериментальної моделі прогнозування впливу концентрації