Prediction Of Breaking Pressure Of A Pipe With Internal Surface Defect With Application Of Laser Interferometry Methods

Abstract

Определены с помощью бесконтактных методов лазерной интерферометрии (электронной ширографии и спекл-интерфе-рометрии) характерные параметры внутреннего коррозионного дефекта в трубе (протяженность в осевом направлении, толщина стенки), которые позволили получить величину прогнозируемого разрушающего давления. Погрешность про-гнозирования разрушающего давления составила δ = 7,6 %. Испытания на разрушение показали, что труба с внутренним поверхностным дефектом круговой формы (d ≈ 27 мм) выдерживает нагрузку, которая составила 89 % разрушающего давления для трубы без дефекта. Библиогр. 12, рис. 8. К л ю ч е в ы е с л о в а : электронная ширография, спекл-интерферометрия, коррозионный дефект трубы, разрушаю-щее давление, характерные параметры коррозионного дефекта, деформированное состояниеПри эксплуатации сосудов давления, а также тру-бопроводных систем тепловых и атомных элек-тростанций, наиболее часто встречающимися повреждениями являются несквозные поверх-ностные дефекты, появление которых в боль-шинстве случаев обусловлено коррозионными повреждениями. На участках контролируемой поверхности коррозионные дефекты имеют мень-шую толщину металла по сравнению с бездефек-тным участком. Влияние утонений, образованных на поверхности цилиндрической оболочки, на ее прочность рассмотрено в работах [1, 2], в кото-рых изучались условия зарождения разрушения, а также была получена эмпирическая формула для прогнозирования величины разрушающего давле-ния цилиндрического сосуда при наличии поверх-ностного дефекта. Вопросам прочности и ресурса трубопроводов с эрозионно-коррозионным изно-сом, трещиноподобными дефектами посвящены работы [3][4][5][6].Выявление внутренних поверхностных дефек-тов в трубах, сосудах давления при их нагруже-нии давлением является сложной и трудоемкой задачей. Перспективными методами диагностики таких конструкций являются бесконтактные ме-тоды лазерной интерферометрии [7,8]. Наиболее интенсивное развитие для диагностики элементов тонкостенных конструкций, изготовленных из ме-таллических и неметаллических материалов, по-лучил метод электронной ширографии [9][10][11].Целью приведенных в работе исследова-ний является выявление коррозионного по-вреждения с последующим определением раз-рушающего давления для трубы с внутренним поверхностным дефектом с использованием данных методов электронной ширографии и спекл-интерферометрии.При неразрушающем контроле качества эле-ментов конструкций используется компактная ширографическая установка, в комплект которой входит одномодовый лазер для освещения поверх-ности исследуемого объекта, ширографический интерферометр, формирующий два сдвинутых от-носительно друг друга изображения, CCD-камера для передачи и записи изображений в компьютер с целью дальнейшей обработки интерференцион-ных полос.При диагностике качества трубчатых элемен-тов конструкций первоочередной задачей являет-ся выявление дефектов, в частности, внутренних поверхностных коррозионных повреждений. Для проведения экспериментальных исследований ис-пользовали стальную трубу с заложенным в цен-тральном сечении в...