Испытание металла разорвавшихся труб

Снижения металлоемкости трубопроводов было принято. После пуска в 1956 г. цеха Челябинского трубопрокатного завода с применением пластического обжатия труб при формовке заготовки и пластического растяжения труб в прессах-расширителях (экспандерах) удалось снизить расход стали при строительстве трубопроводов на 10-15%, однако систематически наблюдались разрывы этих труб. Испытание металла разорвавшихся труб в то же время показывало, что все они имели высокие значения предела текучести и предела прочности, полностью удовлетворяющие требованиям технических условий.


За 1958-1960 гг. в стране было построено 10 660 км магистральных газопроводов большого диаметра, из которых 5 460 км проложено из экспандированных труб стали 19Г Челябинского завода (ЧТПЗ) и около 5 200 км — из труб других заводов и поставленных по импорту.
На 5 460 км газопроводов, построенных из труб стали 19Г, произошло 49 разрывов по основному металлу труб, а на 5 200 км других труб не произошло ни одного разрыва. Всего произошло почти 100 разрывов труб из стали 19Г ЧТПЗ.
Повышение предела текучести стали неизбежно приводит к снижению запаса пластичности и вязкости стали в готовых трубах. Особенно отрицательно влияет на свойства стали формовка заготовок труб в прессах и правка их в экспандерах. Низкий уровень пластических и вязких свойств металла труб приводит к тому, что на строительство трубопроводов попадает некоторое количество труб, сталь которых склонна (при определенных условиях) к переходу в хрупкое состояние.
Это обусловливает разрушение отдельных труб при исключительно низких напряжениях, т. е. при использовании всего 30-50% несущей способности стали. Имеющийся, казалось бы, огромный запас прочности, равный при расчете по пределу текучести 1,57, а по фактическому разрушающему давлению более 2, не может предупредить эти преждевременные разрушения.

Непонимание природы разрушения труб приводит многих специалистов к выводу, что принятый коэффициент запаса недостаточен и что для предотвращения разрушения труб необходимо повысить толщину стенки. Дальнейшее снижение толщины стенок труб, по их мнению, возможно только при соответствующем повышении предела прочности стали.
ВНИИСТ, изучая на протяжении ряда лет вопросы прочности труб и причины их разрыва, пришел к выводу, что принятое направление повышения прочности труб путем наклепа технически неправильно и экономически нецелесообразно.
В магистральных трубопроводах высокого давления металл работает только на растяжение, при этом пределом несущей способности труб является предел прочности стали. Действительно, если трубы изготовлены из достаточно пластичного и вязкого металла, разрушения трубопровода не происходит раньше чем напряжения в металле достигнут предела прочности.
Однако на практике наблюдаются случаи разрушения труб при низких напряжениях, далеко не достигающих предела прочности стали. Большая разрушительная сила освобождается при разрыве труб газопровода даже без загорания газа. Загорание газа, которое часто наблюдается при разрыве газопроводов, увеличивает радиус разрушения в 1,5-2 раза. Эти разрушения, как уже было сказано, происходят потому, что при выборе металла для труб и при разработке технологии их изготовления определяющей прочностной характеристикой была величина предела текучести, а сопротивление металла зарождению и развитию трещин, т. е. склонность металла к хрупкому разрушению, не учитывалось.
При специфических условиях работы стали в газопроводах высокого давления, обладающих огромной потенциальной энергией сжатого продукта, и при разрыве труб в условиях положительных температур хрупкое разрушение стали происходит только на весьма коротком участке, длиной 150-250 мм.

Вы можите оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.



Написать комментарий

XHTML: Вы можете использовать эти теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>