Page 26 - Zmist-n2-2015

руйнувалися під час гідроопресовування труби через значне ослаблення її пере-
різу цими розпорошеними пошкодженнями. Наприкінці зони ІІІ нормально орі-
єнтованої частини поверхні макрозламу спостерігали спочатку поодинокі і дріб-
ні, а з поширенням руйнування – значно більші фасетки крізьзеренного відколу
(рис. 4d). Але навіть попри появу крізьзеренних відколів спонтанне руйнування
труби все ще не відбулося.
У подальшому тріщина поширювалася під час гідроопресовування труби
внаслідок нетипової для такого класу матеріалів малоциклової утоми (зона ІV),
що пов’язано, очевидно, з експлуатаційною деградацією металу в об’ємі її стінки
у вигляді зниження його опору крихкому руйнуванню. Однак, незважаючи на те,
що зламу властиві ознаки макров’язкого руйнування, за вищої роздільної здат-
ності на дні великих ямок вирізняли елементи крихкого крізьзеренного відколу
(рис. 5а). Перетинки між ними руйнувалися за в’язким механізмом малоциклової
втоми під час гідроопресовування труби. Зауважили, що крізьзеренні елементи
просторово розташовувалися на різних рівнях. Можливо, крізьзеренний відкол
реалізувався в найслабших щодо опору крихкому руйнуванню зернах, а вони не
обов’язково розташовувалися в площині магістрального росту тріщини. Найімо-
вірніше, відкол відбувався у зернах, максимально ослаблених тривалим сумісним
впливом експлуатаційних навантажень та наводнювання металу під час експлуа-
тації, і гідроопресовування візуалізувало їх розташування. Відомо, що під час
транспортування водню до зони передруйнування не дифузійним шляхом уздовж
меж зерен, а рухомими дислокаціями по тілу зерна низьколегована реакторна
сталь руйнувалася за механізмом крізьзеренного відколу [9]. Тому не можна ви-
ключити, що і в нашому випадку міг відбутися подібний процес перенесення
водню дислокаціями за малоциклової утоми під час гідроопресовування труби.

Рис. 5. Фрактографічні
особливості, спричинені
гідроопресовуванням
труби, на етапі до- (а)
і закритичного (b)
руйнування.

Fig. 5. Fractоgraphic peculiarities caused by pipe hydrotesting
at the stage of subcritical (a) and over critical (b) fracture.

Фінальне неконтрольоване наскрізне руйнування залишкового перерізу тру-
би відбувалося за суто крихким крізьзеренним механізмом (рис. 5b), коли підрос-
тання тріщини з урахуванням малоциклової утоми перевищило 2/3 товщини її
стінки. І хоч тріщина поширилася в обидва боки від місця її прориву за макроме-
ханізмом зсуву з утворенням косого зламу, крихкий характер спонтанного руй-
нування на макрорівні теж вказує на експлуатаційну деградацію металу зовніш-
ніх шарів, найвіддаленіших від джерела наводнювання.
Отже, гідроопресовуванням вдалося візуалізувати фрактографічні ознаки
деградації металу зони термічного впливу попереду фронту магістральної тріщи-
ни, зокрема: 1) розпорошену мікропошкодженість у вигляді округлих фрагментів
з міжзеренним руйнуванням на їх дні; 2) місця розташування ослаблених екс-
плуатацією зерен, в яких водень, абсорбований металом упродовж тривалої екс-
плуатації, полегшує руйнування відколом. Перетинки між крізь- і міжзеренними
елементами руйнувалися за відчутної пластичної деформації, спричиненої мало-
цикловою втомою. За наявності цих ознак деградації схильність металу до коро-
зійного розтріскування зростає, а руйнування під час гідроопресовування полег-
шується. Оскільки під час експлуатації нафтогону не можна уникнути високоам-
25