Page 65 - Zmist-n4-2015

Корозійно-механічні характеристики Розраховуватимемо залишкову
t
експлуатованої сталі Х60 довговічність t = труби з ураху-
*
ванням корозійного поширення трі-
K scc K Іс V sc
Умови щин і навантажень–розвантажень
MPa m m/h для двох випадків, коли стінка тру-
би наводнюється за катодного за-
–7
За наводнювання 10 101 6,12×10
хисту і без. Вважаємо, що труба ви-
–7
Без 14 178 1,5×10 готовлена зі сталі Х60, а її геомет-
ричні параметри і навантаження

такі: r = 0,71 m, h = 0,0187 m,
p = 9 MPa. Механічні і корозійні характеристики для експлуатованих труб взяті із
праці [16] і наведені в таблиці.
Коефіцієнт інтенсивності напружень K I (його максимальне значення) у цьо-
му випадку для півколової тріщини запишемо у вигляді [5]
2 2 4
h f
K = 0,7 s p ( ), ( )fe e = (1 0,32 )(1,04 0,23e + e + 0,11 )e - ; e
I
r r 0 pr
e = ; e = ; s = . (28)
0
h h h
Для числової реалізації задачі співвідношення (27) з урахуванням (28) пода-
мо через вказані вище геометричні і силові параметри, а також корозійно-меха-
нічні характеристики для сталі Х60:
за наводнювання стінки труби під час катодного захисту
1 f 4 ( )e
46,9 n×
t = 3,1 10 (1× 4 × 0 ) - e - ∫ d , e (29)
*
1- e 0   1 0,33 f- 2 ( )e  
0 e
без наводнювання
1 f 4 ( )e
6,1 n×
t = 12,5 10× 4 (1× - e - ∫ d . e (30)
)
0
*
1- e [1 0,33 f- 2 ( )]e
0 e
0
Вважатимемо, що за рік труба піддана m навантажень–розвантажень, тобто
n = m k× , (31)
де k – роки її експлуатації. Тоді залишкову довговічність труби в роках з ураху-
ванням маневрового режиму експлуатації знайдемо так:
за наводнювання її стінки під час катодного захисту
- 1
 1 4 
2  - 3 f ( )e 
t = 3,5 (1× - e  0 - e 5,3 10 m+ × ∫  2 d  e , (32)
) 1
0
*
e
  e 0  1 0,33 f- ( )    
без наводнювання
- 1
 1 4 
2  - 4 f ( )e 
t = 14,3 (1× - e  0 - e + × ∫ 2 d  e . (33)
) 1
7 10 m
*
0
e
1 0,33 f
  e 0   - ( )    
На основі співвідношень (32), (33) побудовані (рис. 2) залежності залишко-
вої довговічності t труби від безрозмірного значення e 0 початкового розміру трі-
*
щини в стаціонарному (крива 1) (без урахування навантаження–розвантаження) і
маневровому (криві 2–4) режимах експлуатації за різної кількості m включень–
виключень тиску газу в трубопроводі за рік.
64