Сиротюк А. М. Методи оцінювання опору руйнуванню та міцності трубопроводів за дії корозійних і наводнювальних середовищ

Мета дисертаційної роботи - розроблення методів та встановлення базових параметрів для оцінювання процесів руйнування та прогнозування міцності трубних сталей і конструкцій на основі концепцій механіки руйнування матеріалів із урахуванням впливу корозійного та водневого чинників. Об'єкт дослідження: процеси руйнування трубних сталей, що реалізуються шляхом зародження та подальшого розвитку тріщиноподібних дефектів за умов сумісної дії статичних і циклічних навантажень та корозійних і воденьвмісних середовищ. Методологічною основою роботи є експериментальні та розрахункові підходи механіки руйнування і міцності матеріалів. Окрім цього, використані методи фізичної хімії, фізики твердого тіла та матеріалознавства. Встановлено особливості початкових стадій пошкоджуваності та поверхневого руйнування трубопровідних сталей за умов їх циклічного навантаження у корозійних середовищах. Одержано комплекс нових експериментальних даних та побудовані базові діаграми циклічної корозійної тріщиностійкості трубопровідних сталей із урахуванням впливу фізико-механічних та фізико-хімічних чинників. Встановлені особливості та здійснена порівняльна оцінка процесів наводнювання перспективних трубопровідних сталей із різною границею міцності. Зафіксовано існування деякої критичної концентрації водню в металі, яка спричиняє суттєву втрату матеріалом його опору локальному руйнуванню і встановлені значення цієї характеристики для досліджених сталей. Експериментально виявлено взаємозв'язок між швидкістю росту втомної тріщини та локальною концентрацією водню біля її вершини. Запропоновано та обґрунтовано спеціальні діаграми оцінки роботоздатності та ризику руйнування трубопроводу з тріщиноподібними дефектами в умовах дії корозійних та воденьвмісних середовищ. Здійснена практична реалізація розроблених методів та зроблені інженерні оцінки безпечної експлуатації трубопроводів з тріщиноподібними дефектами у робочих середовищах різного складу. Галузь застосування - в інженерно-технічних центрах та виробничих підприємствах теплової енергетики, хімічної промисловості та трубопровідного транспорту.