Критерий разрушения сварных стыковых соединений с внутренними дефектами

Разработка методов оперативной оценки опасности дефектов сварных соединений, выявляемых в ходе диагностических обследований оборудования, является важной составляющей комплекса мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации технологического оборудования. Предложен критерий разрушения сварных стыковых соединений с дефектами в виде пор и инородных включений, позволяющий достаточно просто и точно определить предельно допустимую нагрузку на дефектное сварное соединение при известных размере дефекта и свойствах металла шва. Приведены результаты испытаний на разрыв стыковых сварных швов с внутренними дефектами и результаты экспериментальных исследований механических свойств металла сварного шва. Показано, что оценку опасности рассматриваемого типа сварочных дефектов можно проводить по классическим теориям прочности, решая соответствующую задачу нагружения в полной упругопластической постановке. Однако в реальных производственных условиях такой подход нецелесообразен из-за трудоемкости и необходимости привлечения специалистов-расчетчиков.

Литература

[1] Судакова К.Ю., Казюкевич И.Л. О повышении эффективности контроля качества металлургической продукции. В мире неразрушающего контроля, 2004, № 3, с. 8–10.

[2] Мясникова А.А. Неметаллические включения и их влияние на качество сварных соединений при ручной дуговой сварке. Master’s Journal, 2012, № 1, с. 50–54.

[3] Zhiyong L., Bao W., Jingbin D. Detection of GTA welding quality and disturbance factors with spectral signal of arc light. Journal of materials processing technology, 2009, vol. 209, no. 10, pp. 4867–4873.

[4] Махутов Н.А., Пермяков В.Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. Новосибирск, Наука, 2005. 516 с.

[5] Власов Г.Л., Андреасян И.Г., Зарицкий С.П. Опыт проведения работ по экспертизе промышленной безопасности сосудов, работающих под давлением (СРПД). Науч.-техн. сб. Диагностика оборудования и трубопроводов, 2002, № 2, с. 19–27.

[6] Бирилло И.Н., Теплинский Ю.А., Агиней Р.В., Воронин В.Н., Алиев Т.Т. О некоторых результатах экспериментальных исследований дефектосодержащих сварных швов МГ. Газовая промышленность. Сер. Диагностика оборудования и трубопроводов, 2003, № 2, с. 40–45.

[7] Булатова А.З., Захаров М.Н., Морозов Е.М. Оценка опасности расслоений в металле конструкций на основе диаграммы трещиностойкости. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2010, № 3, с. 41–46.

[8] Лепихин А.М. Неразрушающий контроль и оценка опасности дефектов сварки на стадии эксплуатации оборудования. Вопросы материаловедения, 2007, № 3, с. 208–213.

[9] Didžiokas R., Januteniene J., Jonaityte J. The impact of the internal welding defects on the joint strength. Transport, 2008, vol. 23, no. 3, pp. 240–244.

[10] Schaumann P., Collmann M. Influence of weld defects on the fatigue resistance of thick steel plates. Procedia engineering, 2013, vol. 66, pp. 62–72.

[11] Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Халимов А.Г. Оценка технического состояния и ресурса нефтегазохимического оборудования и трубопроводов. Москва, Недра, 2004. 286 с.

[12] Efimenko L.A., Semin E.E. Effects of weld shape and defect size on the stress and strain in a welded joint to a vertical steel vessel. Chemical and petroleum engineering, 2006, vol. 42, no. 9–10, pp. 538–542.

[13] Захаров М.Н. Критерий разрушения трубных сталей в зонах острых и гладких концентраторов. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ, 2000, № 3, с. 74–81.