SU1441249A1

SU1441249A1 - Способ исследовани трещиностойкости материала

Info

Publication number: SU1441249A1
Application number: SU853987570K
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Алексеенко; Евгений Александрович Архипов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3700
Priority date: 1985-12-11
Filing date: 1985-12-11
Publication date: 1988-11-30
Also published as: SU1436023A1

Abstract

Изобретение может быть использовано дл прогнозировани срока безопасной эксплуатации сосуда, работающего под давлением. Цель изобретени - повышение информативности. При изготовлении сосуда, предназначенного дл работы под давлением, определ ют размеры наибольшего допустимого трещиноподобного дефекта в его стенках и определ ют соответствующий ему козффициент интенсивности напр жений (КИН) Кд. Из материала корпуса изготавливают образцы-свидетели, на кото-, рых инициируют и измер ют усталостные трещины с КИН, наход щимис в интервале К,., , где КИН, соответствующий разрушению материала сосуда. Образцы нагружают в течение одного цикла работы сосуда аналогично его эксплуатационному нагружению. После нагружени измер ют размеры трещин и определ ют их прирост, число Циклов нагружени , в течение которых трещина с КИН, равньм KQ, подрастет до трещины с КИН, равным . Это g число циклов нагружени определ ет срок службы сосуда. (Л

Description

4ib 4i

4

;о

Изобретение относитс к испытательной технике и может быть использовано дл прогнозировани срока безопасной эксплуатации реального со- суда, работающего под давлением.

Цель изобретени - повышение информативности путем обеспечени прогнозировани долговечности сосуда, работающего под давлением.

Способ исследовани трещиностой- кости материала осуществл етс следующим образом.

При изготовлении сосуда, предназ- наченного дл работы под давлением, средствами неразрушающего контрол - определ ют размеры.допустимых трещи- ноподобных дефектов в его стенках. Изготавливают образцы-свидетели из материала корпуса, а также из контрольных проб сварных швов, прошедших совместно ,с корпусом термообработку. На образцах инициируют и измер ют ус- талостные трещины. Нагружение образ- цов производ т аналогично эксплуатационному нагружению сосуда при помощи автономных нагружателей, которые вместе с установленными в них образцами загружают в сосуд и поднимают в нем давление. Автономные нагружатели- устройства, которые создают в образцах раст гивающие усили , пропорциональные давлению в сосуде. Определ ют коэффициент интенсивности напр жени (КИН) трещиноподобного дефекта сосуда К„ при рабочем давлении в нем, а размеры инициированных трещин на образцах выбирают таким образом, чтобы КИН части образцов совпадал с КИН трещиноподобного дефекта сосуда, а у остальных образцов превосходил эту величину и находилс в диапазоне, ограниченном сверху КИН, соответствующим разрушению материала сосуда К, . Различные значени КИН образцов можно задать не только размерами инициируемых трещин, но и путем использовани автономных нагружателей, развивающих различные усили при- одном и том же давлении в сосуде. Во врем очередного сн ти давлени в сосуде из него извлекают образцы, измер ют размеры трещин и определ ют их прирост, пересчитыва значени КИН при подрастании трещины. Стро т зависимость прирост трещины - КИН дл однократно го нагружени , по которой рассчитывают возможное число циклов нагруже

,

0

ни , в течение которых трещина, КИН которой соответствует КИН трещиноподобного дефекта сосуда К,, подрастет до трещины, КИН которой соответствует КИН разрушени материала сосуда К, Прийима прирост трещины образца и трещиноподобного дефекта сосуда, равными при одинаковых КИН, рассчитывают с рок службы корпуса. Дл этого по известному значению в зкости разрушени К,с материала в конце срока службы (охрупченного) определ ют критический размер дефекта. Задавась коэффициентом запаса, определ ют предельный размер дефекта, при достижении которого изделие необходимо выводить из эксплуатации. По зависимости црирост трещины - КИН дл .однократного нагружени рассчитывают прирост трещиноподобного дефекта в последовательных нагружени х, начина от исходного , до предельного, последовательно пересчитыва КИН по величине прироста трещины в предшествующем на- гружении. Число таких нагружений равно числу нагружений реального сосуда, т,е. сроку службы. В процессе эксплуатации контроль кинетики роста трещин в сосуде осуществл ют по об- разцак с КИН, близкими к соответствующим величинам трещиноподобных дефектов . По образцам, разрушенным при испытани х, может быть уточнен размер критического дефекта дп конкретных условий эксплуатации, уточнены коэффициенты запаса и размер предельного дефекта.

Срок службы сосуда состоит из отдельных периодов эксплуатации с практически одинаковыми режимами нагружени . Каждый период эксплуатации включает операцию опрессовки при заданной температуре, эксплуатационные режимы при номинальных параметрах среды и параметрах, периодически отличающихс от номинальных, например режим срабатывани аварийной защиты. То же относитс и к составу среды и его изменению во времени. Кажда совокупность параметров нагружени и коррозионной среды определ ет доминирующий механизм распространени трещины и скорость ее роста. Кроме того, дл материала корпуса дерного реактора за счет действи эксплуатационных факторов (нейтронное облучение, тепловое старение, наводорожива2ше

при взаимодействии с водой) величина -в зкости разрушени К, и соответствующий ей критический размер трещины уменьшаютс , происходит охрупчивание металла.

Способ позвол ет в услови х реальной эксплуатации сосуда, работающего под давлением, за один цикл нагруже- ни с достаточной точностью моделиро- вать процесс распространени трещины в процессе всего его жизненного цикла .

Claims

Формула изобрет:ени

СПОСО0 исследоваии трещиностой- кости материала, заключающийс в том что измер ют размеры трещиноподобно- ,го дефекта в материале, определ ют его коэффициент интенсивности напр жений , изготавливают серию образцов- свидетелей из исследуемого материала с инициированными трещинами различной длины, нагружают их заданным числом циклов, измер ют прирост трещин и определ ют по нему прирост коэффициента интенсивности напр жений дА каждого образца, отличающий с тем, что, с целью повышени информативности путем обеспечени прогнозировани сосуда, работающего под давлением, нагружение образцов производ т аналогично эксплуатационному нагружению сосуда, а размеры инициированных трещин выбирают такими, что исходные коэффициенты интенсивности напр жений образцов К наход тс в интервале

KO К К,

где Кр - начальный коэффициент интенсивности напр жений трещино- подобного дефекта материала сосуда;

Кц - коэффициент интенсивности напр жений, соответствукщий разрушению материала сосуда.