Page 42 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

42

небезпечною, ніж вм’ятина з подряпиною, задиром або тріщиною, оскільки в

останньому випадку одночасно реалізуються геометрична концентрація

напружень і локальне пошкодження металу. За умов циклічного навантаження

така зона може стати осередком втомного руйнування [2, 4–6, 8, 10, 12, 19, 22,

35, 38]. Типові дефекти трубопроводів, що виявляються під час технічних

оглядів та внутрішньотрубної діагностики, наведено на рис. 1.8.

Як видно з рис. 1.8, серед найбільш небезпечних дефектів особливе місце

займають тріщиноподібні пошкодження [2, 4–6, 8, 10, 12, 19, 22, 35, 38]. Для

тріщиноподібних дефектів найважливішими геометричними параметрами є

глибина тріщини, її довжина, форма фронту, орієнтація відносно осі труби та

розташування відносно внутрішньої або зовнішньої поверхні стінки. У

розрахункових моделях поверхневі тріщини часто апроксимують півеліптичною

формою. Така ідеалізація є зручною, оскільки дозволяє описати дефект через

глибину тріщини a, півдовжину c, відносну глибину a / t та параметр форми a / c,
де t – товщина стінки труби. Відношення a/c характеризує форму дефекту: малі

значення відповідають більш видовженим поверхневим тріщинам, тоді як

більші – глибшим дефектам. Ці параметри істотно впливають на коефіцієнт

інтенсивності напружень (КІН), швидкість росту тріщини та залишкову

довговічність елемента трубопроводу [2, 4–6, 8, 10, 12, 19, 22, 35, 38].

У трубопроводах, що транспортують водень або водневовмісні

середовища, особливе значення мають дефекти, розташовані на внутрішній

поверхні труби. Такі дефекти безпосередньо контактують із робочим

середовищем, а тому в їх околі одночасно можуть проявлятися механічні та

фізико-хімічні чинники руйнування: концентрація напружень, локальна

пластична деформація, дифузія водню, пасткування водню в дефектах структури

та зниження опору матеріалу до росту тріщини. Отже, геометричний опис

внутрішніх тріщиноподібних дефектів є важливим не лише для механічного

аналізу, а й для подальшого оцінювання впливу водню на довговічність

трубопроводу [2, 4–6, 8, 10, 12, 19, 22, 35, 38].