Page 59 - Дисертація ГРЕДІЛЬ_ФМІ
P. 59

59
                  мікроструктури та температури [2]. Для існуючих тривало експлуатованих

                  трубопроводів         тріщиностійкість         є     ключовою         характеристикою

                  роботоздатності, оскільки практично усі вони мають тріщини та дефекти,

                  утворені  під  час  їх  виробництва  чи  монтажу  і/або  розвинуті  під  час

                  експлуатації. Характерними прикладами є непровари у зварних з’єднаннях

                  [26],  корозійне  розтріскування  [97–100],  макророзшарування  [101–104],

                  експлуатаційна розпорошена пошкодженість [3, 25, 105–108]. Аналіз впливу

                  водню в газоводневій суміші на роботоздатність газопроводу є складним,
                  оскільки існує кілька ймовірних механізмів розвитку пошкоджень з моменту


                  його  введення  в  експлуатацію.  Серед  них  дефекти,  продуковані
                  абсорбованим  воднем,  утвореним  в  корозійних  та  корозійно-механічних


                  процесах, внаслідок діяльності мікроорганізмів тощо [26, 109, 110].
                         Для  пластичних  матеріалів,  таких  як  трубопровідна  сталь,  K IC

                  визначають  за  величинами  J-інтегралу  або  зміщення  розкриття  вершини

                  тріщини (Crack tip opening displacement, CTOD) [111, 112]. На відміну від

                  трубопроводів  для  транспортування  природного  газу,  який  вважають

                  інертним по відношенню до матеріалу труби, у випадку в транспортуванням

                  водню  доцільніше  використовувати  характеристику  K IН  [2],  тобто

                  тріщиностійкість  сталі  у  водневовмісному  середовищі,  яка  додатково


                  залежить від парціального тиску водню.
                         Зниження в'язкості руйнування є результатом водневого окрихчення

                  (ВО).  Результати  недавніх  досліджень  [4,  14,  15,  113–115],  отримані  в

                  чистому водні та його сумішах із природним газом при загальному тиску, що

                  відповідає  експлуатаційним  умовам  магістральних  трубопроводів,  і  для

                  широкого спектру марок трубопровідної сталі, що допускаються стандартом

                  ASME B31.12, класу міцності від API 5L X42 до API 5L X70, показали, що

                  тріщиностійкість, виміряна у водні, становить 46…73% від K IС. При цьому


                  зниження  в’язкості  руйнування  характерне  навіть  за  дуже  низьких
                  парціальних тисків Н 2 [4, 15, 115], а для сталей вищої міцності воно може


                  бути критичним, наприклад, для API 5L X80, K IН у чистому водні при 30
   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64