7.3.1 Общие положения
Для выполнения расчета давления вязкого разрушения тела трубы необходимы следующие исходные данные:
- глубина дефектов, соответствующая принятому уровню приемки, т.е. наибольшая глубина дефекта типа трещина, которая может быть принята системой контроля как допустимый дефект, мм. Так, при контроле труб с толщиной стенки 12,7 мм с уровнем приемки 5% равна 0,635 мм.
Примечание - Дефект типа трещина - это дефект поверхности, представляющий собой нарушение сплошности металла в виде узкого разрыва. К такому типу дефектов могут быть также отнесены риски, рванины, свищи, царапины;
D - номинальный наружный диаметр трубы, мм;
- нормируемый минимальный предел прочности при растяжении, МПа;
- коэффициент снижения разрушающего давления при наличии внутреннего продольного дефекта типа трещина, и равный 1,0 для труб с мартенситной структурой, подвергнутых закалке и отпуску, и для сталей типа 13Cr, и 2,0 - для труб после прокатки и нормализации; при отсутствии результатов испытаний принимается равным 2,0. Значение коэффициента для конкретного металла трубы может быть установлено при проведении испытания;
- коэффициент, учитывающий установленное предельное отклонение толщины стенки трубы, равный 0,875 для предельного отклонения минус 12,5%;
- коэффициент упрочнения для истинной кривой "напряжение-деформация", полученной при испытании на одноосное растяжение (см. B.2.3.3);
t - номинальная толщина стенки трубы, мм.
7.3.2 Определение коэффициента упрочнения
При отсутствии информации о напряжениях и деформациях коэффициент выбирают из таблицы 2.
Таблица 2 - Рекомендуемые значения коэффициента упрочнения для формулы проектного давления вязкого разрушения
Группа прочности | Группа прочности | ||
H40 | 0,14 | L80 тип 9Cr, L80 тип 13Cr | 0,10 |
J55 | 0,12 | C90 | 0,10 |
K55 | 0,12 | R95 | 0,09 |
M65 | 0,12 | T95 | 0,09 |
K72 | 0,11 | P110 | 0,08 |
N80 | 0,10 | Q125 | 0,07 |
L80 тип 1 | 0,10 | Q135 | 0,06 |
Если группа прочности материала неизвестна, но материал не подвергается значительному упрочнению, то коэффициент может быть определен по следующей формуле:
, (13)
где - коэффициент упрочнения для истинной кривой "напряжение-деформация", полученной при испытании на одноосное растяжение (см. B.2.3.3);
- коэффициент пересчета напряжений, равный 1,18·10 МПа;
- предел текучести представительного образца при растяжении, МПа.
Формула проектного давления вязкого разрушения труб сравнительно мало зависит от коэффициента . Однако при использовании материала со значительным упрочнением, такого как двухфазные стали, необходимо определить точнее, чтобы избежать завышенного прогноза стойкости к вязкому разрушению. Для таких материалов значения могут достигать 0,30.
7.3.3 Определение коэффициента прочности при разрушении
7.3.3.1 Общие положения
Этот коэффициент характеризует влияние вязкости металла на вязкое разрушение при наличии дефекта типа трещина глубиной . Нет необходимости определять этот коэффициент для каждого заказа, достаточно определить его для определенного технологического варианта труб, изготовляемых по определенному плану контроля процесса. Для материала с высокой вязкостью коэффициент равен 1,0 или менее и влияние дефекта типа трещина на давление вязкого разрушения будет не больше, чем глубина самого дефекта типа трещина. Однако для материала с пониженной вязкостью коэффициент может быть равен 2,0 и влияние дефекта типа трещина становится таким, как будто дефект типа трещина имеет глубину, вдвое превышающую фактическую.
Если значение для материала не определялось, его можно принять равным 2,0. Установлено, что равно 1,0 для труб с мартенситной структурой, подвергнутых закалке и отпуску, и для сталей типа 13Cr. Значение коэффициента может быть установлено для конкретного материала при испытании. Для расчета может быть использован один из двух методов, приведенных далее.
7.3.3.2 Аналитический метод определения