Page 38 - Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії

38
напружень у стінці труби під час зупинок, а також вмісту водню в

експлуатованому металі. Як результат, незважаючи на те, що метал зовні зберігає

суцільність, в багатьох локальних місцях спостерігається злиття мікропорожнин

і розтріскування вздовж меж зерен. Руйнуються перетинки між сусідніми

мікропорожнинами, утворюються міжзеренні мікротріщини і накопичений у

порожнинах водень інтенсифікує їх ріст. Деградований до такого стану метал

відповідає вже критичному рівню, який досягається, коли порушується зв’язок

між суміжними зернами [35, 46]. У такому металі формуються порожнини

завбільшки з розмір зерна. Проте фактично це міжзеренні тріщини і об’єм між їх

берегами на порядки менший за об’єм самого зерна. Це важливо, оскільки в

таких тріщинах легше, ніж у порожнинах завбільшки із зерно досягається вищий

тиск водню внаслідок його молізації, що додатково полегшує руйнування. І хоч

метал зовні все ще зберігає суцільність, але насправді у робочому перерізі деталі

є значна кількість хаотично розташованих зерен, які вже не зв’язані зі сусідніми

зернами. Це ще не означає, що за досягнення металом цього критичного рівня

елемент конструкції вже повністю втрачає роботоздатність. Однак під час

подальшої експлуатації імовірність його руйнування постійно зростатиме,
оскільки все більше зерен втрачатимуть зв’язок зі сусідніми зернами і густина

дефектів, сумірних за величиною із зернами, також зростатиме. Цьому
сприятимуть і водень, накопичений в дефектах, і зупинки технологічного

процесу, які спричинятимуть термічні напруження, що можуть підвищувати
локальні напруження навіть понад границю плинності металу.

1.3 Аналіз технічного стану експлуатованих теплотривких сталей за

механічними властивостями

1.3.1 Зміна твердості сталі з різних зон гину по товщині стінки труби

Вимірювання твердості є одним із найпоширеніших методів контролю

металу, який застосовують для оцінки технічного стану експлуатованих