УСТАНОВКА ДЛЯ ОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ МЕТАЛЛА ТРУБ К СТРЕСС-КОРРОЗИИ

Полезная модель относится к области испытания материалов на прочность, а в частности для оценки склонности металла труб к стресс-коррозионным испытаниям в агрессивной среде при двухосном напряженном состоянии на циклические нагрузки.
8
Известен образец для испытания металла труб при двухосном напряженном состоянии, в котором двухосное напряженное состояние создается за счет проточки, расположенной на внешней поверхности образца (см. патент РФ №2073842 МПК GOIN 3/08, опубл. 20.02. 1997 г).
Недостатком данного образца является снижение точности испытания при оценке склонности металла труб к стресс-коррозионным испытаниям, из-за невозможности подвода агрессивной среды и создания реальных циклических нагрузок при работе трубы.
8
Наиболее близким к заявленному техническому решению является образец для испытания труб на прочность, состоящий из фрагмента испытуемой трубы и жесткой вставки с проточкой в ее центральной части (см. патент РФ №2174225, МПК G01N 3/08, опубл. 27.09.2001 г.).
Недостатком прототипа является низкая точность испытания при оценке склонности металла труб к стресс-коррозии т.к. по толщине образца невозможно создать однородное поля растягивающих напряжений, подвести агрессивную среду и создать реальные циклические нагрузки.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности результатов испытаний металла труб и оценки склонности их к стресс-коррозии в условиях, приближенных к реальным.
Решение технической задачи достигается тем, что в известной установке для оценки склонности металла труб к стресс-коррозии, состоящей из крестообразного образца испытуемой трубы и жесткой
вставки с проточкой в центральной ее части, согласно полезной модели, она дополнительно снабжена ячейкой с агрессивной средой, в которой расположен крестообразный образец испытуемой трубы, и силовой рамой, на которой закреплена ячейка, при этом корпус ячейки в верхней части снабжен крышкой.
Данная конструкция позволит повысить точность испытаний металла труб к стресс-коррозионной прочности при действии на них агрессивной среды и циклических нагрузок.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 - изображен общий вид установки, на фиг.2 - установка в аксонометрии.
Установка для оценки склонности металла труб к стресс-коррозии состоит из ячейки 1 с агрессивной средой 2, крестообразного образца испытуемой трубы 3, жесткой вставки 4, с проточкой 5 в ее центральной части, и сварных швов 6, соединяющих крестообразный образец 3 с жесткой вставкой 4, силовой рамы 7 для закрепления на ней ячейки 1 и приложения циклических нагрузок, крышки 8 ячейки 1.
Установка для оценки склонности металла труб к стресс-коррозии работает следующим образом.
В процессе испытания крестообразный образец 3 помещали в ячейку 1 с агрессивной средой 2, которую закрывали крышкой 8 для герметизации и нагружали по схеме изгиба при действии сосредоточенной нагрузки передаваемой на образец 3 через силовую раму 7.
При изгибной схеме нагружения определяли по известным формулам сопротивления материалов напряжение по внешней и внутренней поверхностям крестообразного образца 3. Для выравнивания эпюры напряжений по толщине образца 3, жесткую вставку 4 изготавливали с проточкой 5.
Проточка 5, выполненная в жесткой вставке 4, обеспечивала выравнивание растягивающих напряжений по толщине крестообразного образца 3 в центральной его части. Вследствие смещения образца 3 в зоне
проточки 5 в направлении жесткой вставки 4 моделируется двухосное напряженное состояние, характерное для труб, работающих под давлением.
На основании обобщения результатов экспериментальных исследований выбраны оптимальные размеры крестообразного образца 3. напряжений по толщине крестообразного образца 3 в центральной части.
Полученное напряженное состояние, агрессивная среда и циклические нагрузки соответствовали напряженному состоянию реального трубопровода, находящегося под давлением.
Использование предлагаемой установки для оценки склонности металла труб к стресс-коррозии при действии агрессивной среды и циклических нагрузок при двухосном напряженном состоянии позволит по сравнению с прототипом повысить точность результатов испытаний на прочность за счет максимального приближения к реальным условиям работы металла труб под давлением.