Page 9 - Марков А

7

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі висвітлено сучасний стан проблеми оцінювання корозійно-
водневої деградації тривало експлуатованих конструкційних сталей та обґрунтова-
но актуальність проблеми розроблення сучасних методів діагностування їх експ-
луатаційної деградації, сформульовано мету та задачі досліджень, описано об’єкт,
предмет та методи досліджень, наукову новизну та практичне значення отриманих
результатів, а також представлено інформацію про особистий внесок здобувача,
апробацію роботи. Наведено перелік публікацій та описано структуру роботи.

У першому розділі проаналізовано основні закономірності експлуатаційної
деградації конструкційних матеріалів, роль у цьому процесі агресивних середовищ
та водню, розкрито механізми та стадійність процесів деградації сталей, а також
методи оцінювання їх поточних властивостей. Проведений аналіз засвідчив, що
тривала експлуатація конструкційних сталей призводить до зниження, насамперед,
їх опору крихкому руйнуванню і, відповідно, корозійно-механічному руйнуванню,
що, відтак, посилює ризик виникнення неконтрольованих руйнувань за дії агресив-
них середовищ. Проаналізовано відомі неруйнівні методи діагностування експлуа-
таційної деградації конструкційних матеріалів. Особливу увагу спрямовано на ви-
користання ЕХ методів в оцінюванні деградації сталей. Сформульовано мету та
основні задачі дисертаційної роботи.

Другий розділ присвячено висвітленню методичних аспектів роботи.
Об’єктом досліджень були сталі з тривалим терміном експлуатації, а саме: ма-
гістральних нафто- та газопроводів (до 53 р.), нафтових резервуарів (30–40 рр.),
сітчастих гіперболоїдних веж Шухова (більше 100 р.), елементів сталевих конст-
рукцій моста, віадука та вокзалу (більше 100 р.), рами стріли буртоукладника
(~ 30 р.), морських портових металоконструкцій (30–40 рр.), ролика машини непе-
рервного лиття заготовок (після 4500 плавок), гину головного парогону ТЕС
5
5
(~ 1,3·10 год експлуатації), лопатки парової турбіни ТЕС (~ 3·10 год експлуата-
ції). Використано низку вуглецевих (пудлингові, литі, Ст3, Ст3сп, типу Ст3сп,
сталь 20), низьколегованих (17ГС, 17Г1С, типу 10ГС, Х52, Х60, 12Х1МФ,
25Х1M1Ф) сталей та нержавну мартенситного класу сталь 20Х13.
Визначали механічні, корозійно-механічні, корозійні та ЕХ властивості. Про
міру експлуатаційної деградації металу судили за порівняльними оцінками власти-
востей експлуатованого металу та металу у стані, близькому до вихідного.
З механічних властивостей визначали базові характеристики твердості, міц-
ності, пластичності та ударної в’язкості (метод Шарпі), а також статичну тріщино-
стійкість за методом J-інтегралу з використанням компактних зразків на розтяг та
балкових зразків розмірами t × 16 × 160 мм з односторонньою боковою тріщиною,
які навантажували зосередженим згином. Максимальна товщина зразків t станови-
ла 12 мм, однак використовували і менші її значення (залежно від реальної товщи-
ни стінки труби). Визначали два критичні значення J-інтегралу: за стартом попе-
редньо наведеної втомної тріщини (J ) та за її приростом 0,2 мм (J ), як це перед-
Іc
0,2
бачено нормативним документом ASTM E 813.
Опір металу корозійному розтріскуванню визначали з використанням
гладких зразків і зразків з тріщинами. Їх випробовували за потенціалу корозії Е corr