Page 90 - Zmist-n4-2015

тенсивної деградації металу труби, яка проявилась саме в ослабленні когезивної
міцності між витягнутими включеннями і матрицею, а водень сприяв цьому про-
цесу. Водночас спостерігали і відмінності між пластичністю різних ділянок гину:
y R = 38,7; 30,0 і 34,8% для прямої, розтягнутої і стисненої ділянок відповідно. Це
означає, що за цією характеристикою метал не тільки розтягнутої, але і стиснутої
ділянок деградував під час експлуатації інтенсивніше, ніж прямої ділянки труби.
Що стосується порівняння різних зон гину, то саме розтягнута ділянка, на якій
виявлено обширне розшарування, має мінімальну пластичність. І якщо при
y R ~ 35% запас пластичності ще достатній, щоб не спричинити макророзшару-
вання, то вже при y R = 30% його можна вважати граничним, причому не тільки
для реалізації ініційованого воднем розшарування, але і виходу підповерхневого
макродефекту на зовнішню поверхню.
Принципово вияснити причини сильнішої деградації за характеристиками
пластичності металу стиснутої ділянки порівняно з прямою частиною труби. Ад-
же у першому випадку товщина стінки труби більша і тому напруження від тиску
газу менші. Очевидно, тут треба брати до уваги інші важливі експлуатаційні чин-
ники, які впливають на цей процес. Тиск транспортованого зразу ж за компре-
сорною станцією газу пульсівний. На гині труби ця пульсація повинна бути силь-
нішою, що означає відчутніший вплив циклічності навантаження, ніж на прямій
ділянці. Крім того, не виняток, що з цієї причини і температура металу гину ви-
ща, що сприятиме деградації металу через інтенсифікацію дифузії водню. Зазна-
чимо, що місце локалізації макророзшарування по товщині стінки труби вказує
на конкурентність чинників робочих напружень і транспорту водню у формуван-
ні макропошкодженості, адже напруження максимальні на зовнішній поверхні
труби, а джерело наводнювання – на внутрішній. А факт розшарування ближче
до зовнішньої поверхні, як у нашому випадку, свідчить, що швидкість транспор-
ту водню через стінку труби достатня, тобто не дифузія водню, а робочі напру-
ження лімітують деградацію.
ВИСНОВКИ
Сорокарічна експлуатація відвідної від компресорної станції труби системи
магістральних газопроводів призвела до інтенсивної деградації металу, в першу
чергу, за пластичністю. Виявлено, що сталь гину деградує сильніше, ніж пряма
ділянка труби, очевидно, через жорсткіші експлуатаційні умови за пульсацією
тиску газу та температури металу. За зниження пластичності до критичного рівня
під час тривалої сумісної дії робочих навантажень та абсорбованого металом вод-
ню з боку внутрішньої поверхні труби створюються умови для розвитку розша-
рування великої площі. Його діагностичними ознаками з неруйнівних методів є
аномальні покази товщиноміра та твердоміра, а з руйнівних – різкий спад плас-
тичності, яку доцільніше визначати на зразках із закругленим концентратором,
коли деформація локалізується практично в одному перерізі. А доказом ролі вод-
ню в розвитку розшарування є металографічно виявлені розкриті від тиску ре-
комбінованого водню тріщини та руйнування перетинки між порожниною та
зовнішньою поверхнею. У той же час локалізація розшарування по товщині стін-
ки труби ближче до її зовнішньої поверхні вказує, що напруження, а не швид-
кість дифузії водню контролюють розшарування.
РЕЗЮМЕ. Исследовано обширное водородом инициированное расслоение в стенке
колена длительно эксплуатируемой отводящей от газокомпрессорной станции трубы сис-
темы магистральных газопроводов. Проанализированы факторы, которые сыграли реша-
ющую роль в его образовании. Установлено, что его диагностическими признаками явля-
ются аномальные показания толщиномера, резкое снижение твердости и пластичности
стали. Выявлено, что степень деградации стали колена трубы выше, нежели прямого
участка, при этом независимо от того, растянут или сжат участок колена. Установлены

89