Технологические основы надежности сварных соединений магистральных труб

摘要

Современная высоконапорная труба большо-го диаметра является сложной сварной конструкцией, к ней предъявляется комплекс требований по точности изготовления, работоспособности, монтажной технологичности, защищенности от коррозионного воздействия. Научными организациями сформулированы [1, 2] подходы к выполнению таких требований. До 50 % эксплуатационных разрушений в зарубежных продуктопроводах и до 80 % разрушений отечественных сварных конструкций [3] происходит в области сварных соединений, выполненных на трубных заводах при изготовлении трубы, из которых "основное число (порядка 80 %) очаговых стресс-коррозионных дефектов труб расположено по линии сплавления продольного сварного шва с основным металлом и на расстоянии до 250 мм от нее" [4]. Кроме дефектов, зарубежные и отечественные исследователи констатировали деградацию свойств основного металла и сварного соединения магистральной трубы [5, 6]. Академик Б. Е. Патон с сотр. показали, что после 20 лет эксплуатации трубопроводов большого диаметра ударная вязкость у основного металла снижается до шести раз и до девяти раз у металла сварного шва; аналогично изменяются и параметры вязкости разрушения. В охрупченных участках сварных соединений ширина области интенсивного пластического деформирования уменьшается в семь раз по сравнению с соседними зонами, а поверхность разрушения устанавливается по нормали к поверхности стенки трубы. Деградацию ударных свойств трубной стали после двадцатилетней эксплуатации в сравнении со свойствами стали из аварийного запаса наблюдали авторы работы [6]: снижение ударной вязкости металла трубы сопровождалось увеличением прочностных свойств стали Х65.