Труба сварная: старение и деформация

Труба сварная: процессы старения и деформации

Труба сварная: старение и деформации

Создание трубопроводных систем требует тщательного изучения характеристик сварных труб и особенностей их эксплуатации. В процессе работы таких комплексов в трубах могут возникать различные виды трещин и расслоений, которые могут быть спровоцированы разными факторами. Роль концентраторов напряжений в металле и инициаторов формирования трещин или расслоений могут выполнять различные виды технологических, металлургических и механических дефектов. Труба сварная производится из листового металла, путем сгибания в цилиндр и последующей сварки. Именно места таких соединений наиболее часто выступают критическими точками, в которых начинают развитие деформационные процессы.

Зоны возникновения деформаций

Именно внешние концентраторы напряжений, как и монтажные или сварочные напряжения оказывают существенное влияние на работоспособность трубопроводов при сравнительно малых уровнях номинальных нагрузок. В ходе длительной эксплуатации трубопроводных систем могут происходить и изменения в самой структуре стали. В металле наблюдаются процессы распада цементита, а также могут формироваться зародыши новых карбидных частиц. В процессе старения в стальных трубах изменяется от сетчатой к клубковой структура цементитных пластин. Может также повышаться уровень плотности дислокаций внутренних частиц. Из-за образования на границах зерен и на полосах скольжения новых карбидных частиц возникает деформационное старение металла, провоцирующее его охрупчивание. Подобные деструктивные структурные изменения могут провоцировать нарушение целостности швов и уменьшать уровень сопротивления металла к хрупкому разрушению.

Изменения внутренней структуры металла

Устойчивость стальных труб к деструктивным процессам зависит от внутренних изменений в локальных и структурно-неоднородных зонах сварных швов. В них чаще всего возникают микротрещины и формируются разные виды деформаций.
В зоне структурно-неоднородных областей (окрестностей швов, границ кристаллических зерен и пр.) наблюдается увеличение напряжения, которое может достигать критических значений. Такие негативные внутренние изменения в сварных швах могут приводить к формированию охрупченных зон стали, в которых наблюдается формирование и распространение усталостных трещин. Это провоцирует развитие процессов деформационного старения, а также способствует образованию в структуре металла микропластических деформаций.
Необходимо учитывать эти особенности труб сварных в процессе построения и эксплуатации разных видов трубопроводных систем.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *