ГОСТ Р 54382—2011
в соответствии с частью 4 [54] или аналогичными стандартами. Это гарантирует, что возможныедефекты
сварки не приведут к разрушению конструкции при пластических деформациях. Кроме того, оценка на
уровне 3 на стадии монтажадаетданные о размерах дефектов после монтажа, которые необходимыдля
прогнозирования возможного роста усталостных трещин и нарушения прочности конструкции в процессе
эксплуатации.
Оценка на уровне 2считается безопасной при условии, что кольцевые сварные швы небудут рабо
тать в условиях, которые могут приводить к ростуусталостныхтрещин и неустойчивым разрушениям.
Можноувеличить предельное отношение нагрузкидо L, та1=аиlaY, т.е. отношение продела прочнос
ти нарастяжение (приистинных напряжениях) к пределутекучести.
Длятогочтобы исключить смелые или наоборот слишком осторожные прогнозы, необходимо исполь
зовать специальныедиаграммы оценки отказов(FAD) вследствие изменения свойств материалов, для чего
необходима зависимость «напряжение — деформация» материала. Для оценки дефектов металла сварки
должны быть получены FADпорезультатамиспытаний на растяжение цельносварных металлов. Для оцен
ки дефектов на линии сплавления и в HAZнеобходимы FAD по результатамиспытаний исходных материа
лов. Из зависимостей «напряжение—деформация» должны быть найдены значения напряжения текучести
при остаточной деформации 0.2 % или в более низкихточках текучести.
Расчетные деформации должны определяться на основе упругопластического расчета с учетом
коэффициентов концентрации деформаций ибезопасности. Приотсутствии соответствующихданных по
SNCF ихможно найти приближенно no SCF ниже предела упругости при той же геометрии и режиме нагру
жения в соответствии с правилом Нейбера (Neuber). Упрощенно SNCF можно найти как квадрат SCF.
Непосредственное применение SCFдля первичных напряжений может привести кдостаточноконсерватив
ным результатам.
Первичные напряжения должны быть взяты из зависимости «истинные напряжения — истинные
деформации» для основных металлов при расчетных деформациях.
Заметим, что зависимость «напряжение — деформация» является определяющим для первичных
напряжений, а также для FADдля дефектов, расположенных на линии сплавления или внутри НА2. В обоих
случаях важно пользоваться одной итой жекривой, чтобы избежать серьезных ошибок. Необходимо также
отметить, чтодеформации, оцениваемые сбольшим запасом на основе зависимости «напряжения — де
формации» для основных металлов, представляют верхнюю границу, определяющую верхние значения
предполагаемых деформаций. Нижняя граница графика зависимости «напряжения — деформации» метал
ла сварки должна использоваться для построения FADс запасом прочности для оценки дефектов, находя
щихся в металле сварки.
Остаточные напряжения, возникающие в процессе сварки, могут рассматриваться всоответствии с
[9] каквторичные напряжения, которые уменьшаются при увеличении первичных напряжений. Другой под
ходсостоит в том. чтобыдобавитьсоответствующиедеформации от сварки (значение напряжения, вызы
ваемого сваркой, делят на значение модуля упругости) к расчетным деформациям, используемым для
определения первичных напряжений. Впоследнем случае никакая релаксация за счетувеличения первич
ных напряжений недопускается.
15.7.2 ЕСА — циклическое нагружение при пластических деформациях
Механизмы распространения трещин вследствие пластического разрыва при циклических нагрузках,
возникающих, например, при укладке трубопровода размоткой сбарабана, в настоящее время еще недо
статочно изучены. Однако некоторые рекомендации по оценке неустойчивого разрушения на уровне 3
даны ниже. Ввиду того, чтоэти рекомендации неявляются достаточнострогими, результаты следует про
верять экспериментально при больших значениях накопленных деформаций.
Предполагается, чтоустойчивое развитиетрещин происходит толькоподдействием растягивающих
напряжений. Пластическиедеформации при растягивающей нагрузке в каждом цикле могут способство
ватьустойчивому росту трещин, вто время как чисто упругие разгрузки и повторные нагрузки не приводят к
росту трещин.
Длякаждого цикла «напряжение—деформация» необходимо определить пластические деформации
междумоментами прохождения напряжения через нуль сверху и снизу. Полная возникающаядеформация
должна бытьопределена каксумма пластическихдеформаций всех циклов нагружения плюсупругаяде
формациядляодногоцикла нагружения при максимальном напряжении.
Для нахождения расчетнойдеформации следует умножить полученное значение на соответствую
щий коэффициент безопасности. Дальнейшая оценка должна проводиться в соответствии с изложен
ным в 15.7.
175