Diplom (1217509), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Испытания образцов на растяжение осуществлялось на ис­пытательной машине Р-5. Внешний вид испытанных образцов после их разрушения выборочно приведен на рис. 3.5.

Анализ результатов показывает незначительный разброс прочностной характеристики у образцов каждой серии, а так­же незначительное расхождение для средних значений раз­личных серий образцов. Полученные результаты свидетельст­вуют о том, что прочность покрытия на растяжение практиче­ски не изменяется после соединения труб сварным кольцевым швом, т. е. влияние зоны термического воздействия на проч­ность покрытия не прослеживается.

Испытания образцов, фрагмента № 4 продольного и попе­речного направлений, показали практически одинаковые зна­чения прочностных показателей антикоррозионного покры­тия. Установлено также, что значения предела прочности на растяжение для всех испытанных образцов оказались не ниже допустимого значения, указанного в ТУ 14-3-1954-94 на анти­коррозионное покрытие трубы ( ).

Далее следует отметить, что относительное удлинение об­разцов при разрыве ( ). определялось в лабораторных условиях при постоянной положительной температуре плюс 20 ± 0,5 °С. Между тем, техническими условиями этот показа­тель качества определяется при отрицательной температуре (минус 45 ± 2°С) и считается допустимым, если относитель­ное удлинение составит при этом не менее е = 100%. Это не­соответствие и отсутствие градуировочных таблиц (графиков) приведения фактически измеренных значений к нормативно­му затрудняет прямое сравнение полученных результатов. Тем не менее, некоторые качественные выводы сделать можно. Прежде всего, анализ полученных значений относительного удлинения, характеризующих пластичность материала, указы­вает на неоднозначность результатов по образцам серии и на значительное различие средних значений для разных серий образцов.

а б в

г д е

Рис.3.5 Внешний вид разрушенных образцов АКП

а -фрагмент № 1 (продольные);

б- фрагмент № 3 (продольные);

в -фраг­мент № 4 (продольные);

г -фрагмент № 2 (продольные);

д фрагмент № 4 (поперечные);

е фрагмент № 5 (продольные).

Следовательно, по критерию пластичности исследованные материалы неоднородны, причину чего без специального изу­чения установить достаточно сложно. Кроме того, по резуль­татам испытаний образцов фрагмента № 4 отмечается значи­тельное различие характеристик пластичности в продольном и поперечном направлениях, что свидетельствует об анизотро­пии свойств полимерной оболочки, вытекающей, по видимо­му, из экструзионной технологии ее изготовления.

Таблица 3.1.

Результаты испытаний образцов, вырезанных из де­фектных фрагментов антикоррозионного покрытия трубы

Окончание табл3.1

Cледует отметить, что результаты, полученные при ис­пытании образцов фрагментов № 1 и № 4 (продольноe направ­ление) не соответствуют нормативу относительного удлинения при разрыве Значения этого параметра, по­лученные в лабораторных условиях при положительной темпе­ратуре плюс 20 0,5 С, составили соответственно а также . Как видно, эти результаты значительно ниже норматива, установленного для отрицательной температуры, равной минус (45 ± 2 °С), хотя тенденция повышения пластич­ности с ростом температуры общеизвестна. В трассовых усло­виях, эти фрагменты при температуре воздуха минус 35 °С по­казали хрупкий излом. Такой же хрупкий излом демонстрируют при тех же условиях фрагменты № 2 и № 3, хотя значения сред­них относительных удлинений по лабораторным измерениям для этих образцов значительно выше и составляют соответст­венно и Лишь фрагмент № 5 со­противлялся излому «вязко» (по характеристике наблюдате­лей), при этом его среднее значение относительного удлинения при температуре плюс 20 ± 0,5 °С составляет = 629%.

Таким образом, проявление низкотемпературной хрупко­сти исследованных образцов сопровождает все зафиксирован­ные дефекты отслоений и является, по всей видимости, при­чиной их возникновения. Это объясняется разнонапряженностью поля контакта оболочки с металлом: когда пластические свойства оболочки перестают соответствовать параметрам температурного расширения (усадки) металла, возникает срыв адгезионно-клеевого контакта и появляется воздушная по­лость. Переход оболочки в хрупкое состояние приводит также к образованию трещин. Однако методов оперативного обнару­жения скрытых процессов, влияющих на состояние адгезион­ного слоя и пластичность полимерной оболочки после ее на­несения на трубу, пока не существует. Между тем, разработка таких методов позволит реализовать входную сортировку труб по соответствию их полимерного покрытия климатическим условиям района строительства. Трубы, не отвечающие этому критерию, могут быть эффективно использованы в других климатических зонах.

Температурные перепады создают в антикоррозионном по­крытии сложное напряженное состояние вследствие возник­новения внутренних термоупругих напряжений, накладываю­щиеся на остаточные напряжения, сформированные на ста­дии отверждения и охлаждения полимерных слоев в процессе их нанесения. Последние возникают из-за разности коэффи­циента термического расширения покрытия и трубной стали. Для полиэтилена высокого давления (ГОСТ 16 337—77) коэф­фициент линейного расширения соответствует диапазону зна­чений , а для стали средние значе­ния находятся в диапазоне ,

т. е. различаются по крайней мере на порядок.

Известно, что относительное удлинение материала по­крытия на основе полиэтилена в интервале температур от 273К до 363К (от 0 до 90 °С) в зависимости от температурыТвыражается двучленом второй степени[16]:

Характеристики

Список файлов ВКР