Вязкость разрушения — Зависимость от температуры сосуда

Таким образом, упомянутые ранее натурные эксперименты основывались на хорошо известной концепции, что трещина данного размера в сосуде под давлением или трубе останется устойчивой до тех пор, пока в цилиндре не будет достигнуто критическое давление. При достижении критического давления трещина внезапно становится неустойчивой, и будет инициироваться разрушение. Для дефектов различных размеров в определенном материале данной вязкости, конечно, требуются разные критические давления. С другой стороны, данному уровню действующего напряжения (которое может включать и остаточные напряжения вследствие сварки, изменения температуры, повторной гибки и т. д., а также напряжения от первоначального пробного давления) соответствует определенный критический размер трещины. Зависимости размера критической трещины от разрушающего напряжения меняются с изменением уровня вязкости разрушения материала. [c.153]

ОКОЛО дефекта. Эта зависимость может изменяться вследствие влияния таких факторов, как вязкость материала, температура, скорость деформации или форма сосуда. Необходимым условием для разрушения при номинальном напряжении ниже предела текучести материала является наличие дефекта достаточного размера. В случае отсутствия дефекта или концентратора напряжения разрушение не может произойти при номинальных напряжениях ниже предела текучести. [c.204]

Температура перехода при инициировании трещины. Большинство мало- и среднепрочных материалов, применяемых для изготовления (с объемно-центрированной кубической решеткой) труб и сосудов под давлением, имеет два уровня вязкости разрушения, которые зависят от температуры. При понижении температуры наступает момент, когда значение Ксг переходит с более высокого уровня на более низкий. Таким образом, при расчете надежности конструкции необходимо знать как температуру перехода, так и соответствуюш ие уровни вязкости разрушения Хсг Результаты десяти натурных экспериментов, проведенных на трубе диаметром 762 мм с толш иной стенки 9,5 мм, иллюстрируют изменение температуры перехода при инициировании трещины. На основании приведенных в табл. 3 результатов построена кривая зависимости температуры от разрушаюп его напряжения. Так как разрушаюш ее напряжение прямо пропорционально показателю вязкости разрушения [см. уравнение (15)], нанесенные на кривой данные автоматически отражают переход Ксг с одного уровня на другой. [c.167]

На диаграмме показано, что пропорционально увеличению размера дефекта уменьшается уровень разрушающего напряжения. Размеры дефекта для разрушения при разных уровнях напряжения приведены на рис. 25. Данные, представленные в табл. 1 и рис. 4, могли быть использованы для получения точного спектра, но тогда диаграмма применима только для материала с показателем вязкости разрушения Ксг = 994кгс-ммЗ/2 см. рис. 4) и для трубы диаметром 762 мм и толщиной стенки 9,5 мм. Каждый сосуд под давлением или труба имеют определенный диапазон размеров дефекта в зависимости от разрушающего напряжения. На рис. 6 показано влияние на прочность геометрии трубы с постоянным показателем вязкости разрушения. На рис. 26 приведены два диапазона размеров дефекта, определенные на основании данных рис. 6. Каждый из них можно использовать отдельно, чтобы, зная температуры перехода при инициировании и распространении разрушения, построить нужную диаграмму анализа разрушения. [c.195]

ЭТОЙ части кривой сомнительна, и поэтому Николс (1966 г.) предложил более реалистичную диаграмму анализа разрушения (рис. 16). Диаграмма важна для иллюстрирования простым способом основных факторов, касающихся хрупкого разрушения. Сравнение диаграммы с результатами исследований разрушений показало, что по отношению к NDT первоначальный размер тре-ш,ины, влияние остаточных напряжений и концентраторов напряжения в зависимости от предела текучести и предела прочности материала могли быть связаны с вязкостью разрушения стали. Исключение составляет серия испытаний, проведенных на цилиндрических сосудах высокого давления с искусственными треш,и-нами. Если сосуды находятся под давлением воздуха, то они разрушаются при температурах выше точки FTP (участок над кривой AT), даже когда номинальное напряжение меньше половины предела текучести материала. Сосуды, находяш,иеся под гидравлическим давлением, разрушаются при указанных на диаграмме условиях. [c.232]

Для сосудов и аппаратов давления, резервуаров, эксплуатируемых в условиях возможного хрупкого разрушения, когда при отсутствии в технической документации (в паспорте) сведений по ударной вязкости стали при проведении экспертного обследования выявлены трещино-образование, щелевая и/или точечная коррозия, наличие зон пластической деформации (например, образование гофра и т.п.), необходимо определить фактическую критическую температуру хрупкости стали, руководствуясь п. 5.5 Приложения 2 ПНАЭ Г-7-002. При этом в качестве критериальных следует принимать значения ударной вяз кости, соответствующие требованиям ПБ 03-384-00 [40] для сосудов и аппаратов давления и ПБ 03-381-00 [93] для вертикальных цилиндрических стальных резервуаров (определяющие допускаемые значения ударной вязкости в зависимости от температуры испытания). [c.378]

Так как при проведении большинства испытаний сосудов ста-вили целью определить условия инициирования треш ины, некоторые работы выполняли для изучения поведения распространения трещины в газопроводах. В газопроводах значительное количество запасенной энергии мажет привести к распространению инициированной трещины на участке длиной в несколько километров, если скорость распространения трещины будет настолько большой, что вследствие утечки давление не снизится. Этот фактор зависит от вязкости стали и представляет значительный интерес в экономическом отношении. При испытаниях, выполненных Баттелли (Даффи, 1966 г.) на реальном газопроводе длиной —205 м, использовали динамическое инициирование трещины от несквозных дефектов измеряли длину и скорость распространения трещины. При этом был зафиксирован переход материала из вязкого состояния в хрупкое при более высоких температурах наблюдалась большая площадь среза в изломе. Между числом процентов кристалличности в изломе и скоростью разрушения была обнаружена линейная зависимость. Если бы была разработана методика испытания образцов небольших размеров, то можно было бы установить связь с поведением материала при испытаниях большой трубы. В связи с этим были рассмотрены несколько методик, в том числе методика испытаний образцов Шарпи, AT и на разрыв при свободном падении груза, и была найдена некоторая зависимость меркду скоростью разрушения при испытании трубы и поведением материала образца небольших размеров. Однако наиболее приемлемое соотношение было установлено при испытании образцов на разрыв под действием падающего груза (DWTT). [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...