Оценка ранних стадий разрушения при коррозионном растрескивании под напряжением трубных сталей вихретоковым методом

Представлены результаты исследования процессов коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) малоуглеродистых низколегированных сталей. Показано, что использование вихретокового метода позволяет проводить оценку тонких изменений структуры, связанных с процессами зарождения трещин КРН. Приведены зависимости времени инкубационного периода КРН от предела макроупругости σ0. Отмечено, что при повышении значения σ0 увеличивается время до образования первой трещины, что может быть объяснено изменением начала микропластического течения в материале. На основании экспериментальных данных получена аналитическая зависимость времени инкубационного периода КРН от предела макроупругости (погрешность расчетов не превысила 10%). Предложен параметр для оценки состояния материала, подверженного КРН, позволяющий по данным вихретоковых измерений зафиксировать прохождение стадий накопления микроповреждений и момент исчерпания значительной части ресурса материала до появления множественных поверхностных макротрещин.

малоуглеродистая сталь, коррозионное растрескивание под напряжением, вихретоковый метод, поверхностные трещины, предел макроупругости

1. Дзиоев К. М., Залитач Н. Р. Проблемы производства работ по капитальному ремонту объектов линейной части ОАО «Газпром» // Материалы V Междунар. конф. «Обслуживание и ремонт газонефтепроводов 2010» – М.: Газпромэкспо, 2011. – C. 102–106.

2. Радионова С. Г., Жулина С. А., Кузнецова Т. А., Печёркин А. С., Кручинина И. А., Гражданкин А. И. Показатели опасности аварий на российских магистральных трубопроводах // Безопасность труда в промышленности. – 2015. – № 11. – C. 62–69.

3. C hu ha re v a N. V., M i ro n ov S. A., T i k ho nov a T. V. Prediction of accidents and damage to gas pipelines in Far North conditions // Electronic scientific journal "Oil and Gas Business". – 2012. – Is. 3. – Р. 99–107.

4. Родионова И. Г., Зайцев А. И., Удод К. А., Бакланова О. Н. Роль технологического и металлургического передела в процессе образования стресс-коррозионных повреждений в трубах из сталей классов прочности Х70–Х80 // Вести газовой науки и техники. – 2016. – №3 (27). – С. 37–47.

5. Анализ основных причин аварий, произошедших на магистральных газопроводах / С. В. Савонин, А. В. Москаленко, А. В. Тюндер и др. // Нефть и газ Сибири. – 2015. – № 4 (21). – С. 4–6.

6. Гольдштейн М. И., Грачев С. В., Векслер Ю. Г. Специальные стали. Учебник для вузов. – М.: Металлургия, 1985. – 408 с.

7. Нохрин А. В., Чувильдеев В. Н. Старение сталей труб магистральных газопроводов // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. – 2010. – № 5(2). – C. 171–180.

8. Пиккеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей. – М.: Металлургия, 1982. – 184 с.

9. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник. / Под ред. В.В. Клюева. – М.: Машиностроение, 1995. – 488 с.

10. ГОСТ 10006–80. Трубы металлические. Метод испытания на растяжение / Введ. 1980-03-31. – М.: Изд-во стандартов, 2010. – 12 с.

11. ГОСТ 20295–85. Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов / Введ. 1987-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 2003. – 26 с.

12. ГОСТ57173–2016. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Испытания на релаксацию напряжений металлов и сплавов при осадке / Введ. 2016-10-20. – М.: ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 2016. – 8 с.

13. СТО Газпром 2-5.1-148–2007. Методы испытаний сталей и сварных соединений на коррозионное растрескивание под напряжением / Введ. 2007-12-28. – ИРЦ Газпром, 2011. – 18 с.

14. Биргер И. А., Мавлютов Р. Р. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1986. – 560 с.

15. K o ch G. H. Tests for Stress-Corrosion Cracking // Advanced Materials & Processes. – August, 2001. – С. 36–38.

16. Киричок П. Ф. Коррозионное растрескивание алюминиевых сплавов и нержавеющих сталей: ключевые особенности и методы испытаний (обзор) / Труды ВИАМ. – 2018. – №7 (67). – С. 106–116.

17. Бейгильзимер Я. И., Гетманский А. П. Анализ перехода микропластической деформации в приближении теории протекания // Проблемы прочности. – 1988. – № 10. – С. 65–68.

18. Нечаев Ю. С. Физические комплексные проблемы старения, охрупчивания и разрушения металлических материалов водородной энергетики и магистральных газопроводов // УФН. – 2008. – Т. 178, № 7. – С. 709–726.