Оцінка ресурсу трубопроводів зі зварними з’єднаннями у водневому середовищі

Abstract

Запропоновано інтегрований метод прогнозування ресурсу магістральних трубопроводів зі сталей X60–X80 у зонах зварного з’єднання з урахуванням впливу водню. Метод поєднує часові моделі зародження та росту тріщини з перевіркою експлуатаційної придатності за віртуальною діаграмою оцінювання придатності. На основі аналітичних виразів визначено час зародження та розвитку тріщини в базових умовах і за наявності водню. Введено ефективні параметри тріщиностійкості та порогу росту, що відображають деградацію властивостей сталі та вплив залишкових напружень у зоні зварного шва. Проведено числовий експеримент, який показав суттєве скорочення ресурсу труби у водневому середовищі. Застосування віртуальної діаграми оцінювання придатності підтвердило необхідність урахування додаткових коефіцієнтів безпеки для зварних з’єднань. Отримані результати мають практичне значення для підвищення надійності трубопровідних систем і планування інтервалів технічної діагностики.