Способ испытания труб на сопротивление разрушению Советский патент 1987 года по МПК G01N3/12 

1

Изобретение относится к ислыта- тельной технике и может быть использовано для определения сопротивления труб разрушению, при котором оцениваются характер разрушения, деформационно-скоростные характеристики материалов труб, протяженность распространения трещины при данных условиях испытания.

Цель изобретения - повышение достоверности испытаний путем точного задания давления разрушения.

На фиг.1 изображена труба с хомутом, поперечный разрез; на фиг.2 13

то же, хомут в раскрытом положении.

Способ испытания труб на сопротивление разрушению осуществляется следующим образом.

На внешней поверхности трубы 1 делают продольный надрез 2 инициирующий трещину. Чтобы не произошло разрушение до достижения заданного испытательного давления, трубу 1 в зон надреза 2 сжимают окружными напряжениями. Для создания окружных напряжений используют разъемный хомут из двух полуколец 3 и 4 на шарнире 5 со стяжными болтами 6 и замковым устройством 7. Толщину стенки трубы 1 под инициирующим трещину надрезом 2 определяют по формуле

. 0,7 е,;

где f - толщина стенки под надрезом 2;

Р - испытательное давление; D - внешний диаметр трубы 1; d - предел текучести материала

трубы 1.

Коэффициент О,7 учитывает погрешность при определении толщины стенки трубы 1 под надрезом 2, которая составляет +10%, а также углубление надреза 2 на 10%, что обеспечивает гарантированное разрушение трубы 1 при испытательном давлении.

Хомут устанавливают в центре длины инициирующего надреза 2. .Концы полуколец 3 и 4 вводят в пазы замкового устройства 7 при фиксированном положении рычага 8, после чего производят затяжку болтовым соединением 6 двух частей полукольца 4.

При достижении давления внутри трубы 1, соответствующего величине заданного испытательного, с помощью рычага 8 под.действием на него силы

fO

207012

Р дистанционно раскрывают замковое устройство 7.

После снятия сжимающих окружных напряжений, создаваемых хомутом, оставшаяся стенка трубы 1 под надрезом практически мгновенно разрушается под действием внутреннего давления в испытуемой трубе 1, которое в момент снятия окружных напряжений пре- вьш1ает заданное испытательное для данной глубины инициирующего надреза 2.

Хомут, обеспечивающей сжимающие окружные напряжения, располагают в центре длины надреза 2. Причем не обязательно перекрывать хомутом полностью весь надрез 2, а достаточно, чтобы остающаяся по обе стороны от хомута длина инициирующего надреза 2 не превьш1ала критической длины трещины для данных условий испытания и свойств металла трубы 1.

15

20

Способ позволяет моделировать условия запуска трещины наиболее близкие к реальным, так как не нарушается структура материала труб и геометрия цилиндрической оболочки вокруг инициирующего надреза. Кроме того, улучшаются условия техники безопасности.

Результаты испытаний позволяют оценить последствия разрушения при возникновении аварии на трубопроводе и тем самым рекомендовать использование труб в тех или иных условиях зкс- плуатахщи.

Формула изобретения

1. Способ испытания труб на сопротивление разрушению, заключающийся в том, что наносят на наружную поверхность испытуемой трубы продольный инициирующий надрез, толщину стенки под надрезом выбирают пропорциональной значению испытательного давления и поднимают давление внутри трубы до испытательного, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения достоверности, перед подъемом давления в трубе в зоне надреза создают сжимающие окружные напряжения, превышающие напряжения от испы-. тательного давления, а после подъема давления освобождают зону надреза от окружных сжимающих напряжений.

313207014

2. Способ по П.1, отличаю- где / - толщина стенки под, надрезом; щ и и с я тем, что стенки Р - испытательное давление; под надрезом выбирают из соотношения

D - внешний диаметр трубы; d - предел текучести материала трубы.

0,7 |5,

толщина стенки под, надрезом испытательное давление;

внешний диаметр трубы; предел текучести материала трубы.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания труб на сопротивление разрушению. Цель изобретения - повьшение достоверности путем приближения условий испытания к натурным. На испытуемой трубе 1 наносят инициирующий трещину надрез 2 и устанавливают хомут, состоящий из двух полукопец 3 и 4, соединенных между собой шарниром 5. При достижении внутри трубы 1 давления Р, равного испытательному, с помощью рычага 8, действуя на него дистанционно, открывают замковое устройство 7. После снятия окружных сжимающих напряжений, создаваемых хомутом, стенка . трубы 1 под надрезом 2 разрушается. При разрушении оцениваются характер разрушения, деформационно-скоростные характеристики материалов труб, протяженность распространения трещины. Толщина cf- стенки трубы 1 под надрезом 2 выбирается из условия f 0,7PD/26, где D - диаметр трубы 1; 6 - предел текучести материала трубы 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. С 9 ел 00 to

Фиа. 2

Редактор Н.Слободяник

Составитель Б.Грабов

Техред А.Кравчук Корректор д.Обручар

Заказ 2652/46Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4