Page 50 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

50

впливу. З часом такі пошкодження трансформуються у тріщиноподібні дефекти,

які знижують герметичність і несучу здатність трубопроводу. Для водневовмісних

середовищ особливо небезпечним є те, що механічна концентрація напружень

супроводжується локальним підвищенням концентрації водню, що підтверджено

як загальними моделями водневого окрихчення [45, 92, 95, 130], так і

розрахунками для дефектних трубопроводів [24, 25, 49, 119].

На кінетику розвитку експлуатаційного дефекту впливає сукупність

геометричних, механічних, матеріальних та експлуатаційних чинників. До них

належать геометричні параметри трубопроводу (радіус і товщина стінки), форма

та розміри тріщини, рівень внутрішнього тиску, НДС в околі фронту дефекту,

механічні властивості та мікроструктура сталі, густина пасток для водню, а

також температура, вологість, склад газового середовища й наявність корозійно-

активних домішок [1–3, 61, 74, 83, 135].

Незважаючи на різноманітність механізмів зародження пошкоджень, їх

подальший розвиток у багатьох випадках аналізують за моделлю тіла з

тріщиноподібним дефектом. Саме тріщина створює локальне сингулярне поле

напружень, змінює просторовий розподіл пластичної деформації та формує
область інтенсивного накопичення водню, найбільш сприятливу для зародження

й розвитку тріщиноподібних дефектів. Тому для обґрунтованого прогнозування
ресурсу необхідно визначити не лише середній рівень напружень у стінці труби,

а й локальні поля гідростатичних і еквівалентних напружень, а також пластичних
деформацій у безпосередній близькості до тріщини [7, 82, 125].

Досвід експлуатації та ремонту трубопроводів свідчить, що усунення

виявлених дефектів або зменшення впливу окремих небезпечних чинників не

завжди ліквідує причину подальшого росту тріщини. Навіть за сталого

експлуатаційного навантаження в зоні дефекту зберігаються підвищені

гідростатичні напруження, тоді як пластично деформована область

характеризується підвищеною густиною пасток водню. З огляду на це

розрахунок НДС має бути узгоджений із моделлю дифузії та пасткування водню,

а не розглядатися ізольовано [25, 49, 92, 95, 130].