Page 97 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

97

Таким чином, аналіз просторового розподілу та максимальних значень

загальної концентрації водню дає змогу кількісно оцінити локальний рівень

наводнювання та виокремити найбільш небезпечні ділянки трубопроводу.

Найбільш критичною є область вершини тріщини, де поєднуються високі

гідростатичні напруження, пластична локалізація та підвищена густина пасток.

3.8.4 Взаємозв’язок геометричних параметрів півеліптичної

тріщини з концентрацією водню

Результати аналізу НДС та просторового розподілу водню свідчать, що

локалізація водню в матеріалі трубопроводу істотно залежить від геометрії

півеліптичної тріщини. Зі зміною співвідношення a/c змінюються кривина
фронту дефекту, характер концентрації напружень і розмір зони пластичної

деформації, а отже, умови дифузії та пасткування водню.

У межах числового аналізу встановлено, що збільшення параметра a/c
супроводжується зростанням максимального рівня загальної концентрації водню

в околі вершини тріщини. Це пояснюється підвищенням рівня гідростатичних

напружень та збільшенням об’єму пластично деформованої області, у якій
формується підвищена густина пасток.

Для відносно поверхневих тріщин область підвищеного наводнювання є
більш розтягнутою вздовж внутрішньої поверхні трубопроводу. Для глибших

дефектів водень концентрується компактніше – у безпосередній близькості до
вершини тріщини. Отже, геометрія дефекту визначає не лише максимальне

значення концентрації, а й просторовий характер її розподілу.

Одержані результати дають підстави розглядати геометричні параметри

тріщини як один із ключових чинників, що визначають локальний розподіл

водню в трубопровідній сталі. Збільшення співвідношення a/c сприяє

підвищенню локальної концентрації водню поблизу вершини тріщини, що

необхідно враховувати під час прогнозування тріщиностійкості та залишкової

довговічності трубопроводу.