93
Через некоторый период после остановки роста трещины измеренное значение усилия удаления клина из двухконсольного образца и измеренная длина трещины используются для расчета к после испытания. На этом этапе kimat равен к.
Оценку показателей эксплуатационных свойств труб для проверки их годности для применения по назначению можно выполнить с использованием kimat, соответствующего конкретной среде, представляющей интерес. Для оценки давления разрушения обсадных и насосно-компрессорных труб в определенной среде требуется измерение kimat в этой среде и его сравнение с максимальным значением к в пределах компонента. Значение к зависит от геометрии трубы, геометрии несовершенства и приложенной нагрузки. При любом данном химическом составе увеличение предела текучести обычно ведет к понижению значения ^mat. Однако ^mat может увеличиваться или уменьшаться с увеличением предела текучести при изменении химического состава, а также технологии термообработки и технологии производства. Температура, pH и концентрация ионов сульфида влияют на вязкость разрушения под воздействием среды. При увеличении температуры и pH вязкость разрушения металла под воздействием среды также увеличивается. Микроструктура также может повлиять на вязкость разрушения под воздействием среды. У металлов с более высоким содержанием продуктов фазовых превращений, таких как бейнит и перлит, вязкость разрушения под воздействием среды ниже, чем у металлов, имеющих мартенситную структуру. Повышение парциального давления сероводорода понижает вязкость разрушения под воздействием среды. Парциальное давление сероводорода рассчитывают как произведение абсолютного давления и молярной доли сероводорода в газе.
- 2.2 Допущения и ограничения
Ниже приведены допущения для метода с использованием кривой FAD:
- учитывается только разрушение с формированием трещин типа I. Трещина этого типа распространяется перпендикулярно к приложенной нагрузке, т. е. происходит увеличение ширины трещины, а не сдвиг, как у трещин типа II, или срез, как у трещин типа III;
- в качестве общей основы для кривой FAD используется механика упругопластического разрушения, начиная от J-интеграла. Показатель к является критерием для трещины в стенке трубы в рамках линейной теории упругости. Пересечение кг и кривой FAD определяет давление разрушения. Глубина несовершенства типа трещины при этом должна быть принята равной контрольному уровню настройки оборудования;
- труба принимается бесконечно длинной с бесконечно длинным несовершенством типа продольной трещины;
- продольная трещина находится на внутренней поверхности трубы. Влияние продольной трещины на внутренней поверхности трубы немного меньше, чем влияние идентичной трещины на наружной поверхности трубы;
- давление действует на кромки трещины;
- предельные значения давления пластического разрушения под действием осевой нагрузки PiRa (как указано в 7.5) означают разрушение по типу пластического разрушения.
- 2.3 Формула предельных значений разрушения
Предельное давление разрушения трубы определяют по формуле (D.1), ее нельзя решить в явном виде для внутреннего давления PiF, при котором произойдет разрушение, его нужно определять методом итераций путем числового кодирования или графически. Формула (D.1) основана на механике разрушения и представляет собой формулу для определения предельного давления разрушения вследствие распространения существенной трещины. Формула (D.1) не подходит для случая разрушения при воздействии окружающей среды труб, не имеющих трещины значительной глубины.