Рис. 5.103. Схема сборки сварной трубы для испытаний на склонность к сероводородному растрескиванию. Пояснения в тексте

На рис. 5.103 приведена схема сборки трубы для испытаний. В трубу 5 с кольцевым швом посредине закачивали агрессивную жидкость — насыщенный водный раствор сероводорода с добавкой соляной кислоты до рН 0,6. Торцы труб закрывали резьбовыми крышками 3 и 9, а внутреннюю поверхность трубы на длине крышек защищали деревянными заглушками 10 с органосиликатным покрытием 8. Торцы трубы и крышки изолировали резиновыми прокладками 7. Агрессивная среда находилась в контакте с трубой на длине 240 мм. Давление агрессивного раствора создавалось подачей в емкость трубы поршневым насосом масла 2 через канал 4. В процессе испытания давление в трубах поддерживали постоянным и контролировали манометром 1. Сборка помещалась в защитный кожух.

В предварительных экспериментах получены зависимости о(е) и определено давление, при котором возникают пластические деформации. Первые признаки текучести материала (двухосное растяжение) обнаружены при давлении -60 МПа.

При испытании сравнивали склонность к коррозионному растрескиванию сварных труб в трех состояниях: после сварки, термической обработки (в режиме высокого отпуска: температура 640 °С в течение 1 ч, охлаждение с печью до 300 °С и далее на воздухе) и обработки взрывом (см. рис. 5.58 и 5.88). Давление раствора составляло 56,6 и 40 МПа (номинальные тангенциальные напряжения на наружной поверхности трубы — 256 и 200 МПа соответственно; в шве они были существенно меньше в связи с утолщением его до 16.18 мм). Выбор высокого давления связан с тем, что резко возрастает чувствительность стали к сульфидному растрескиванию и значительно сокращается долговечность труб [482]. Образцы выдерживали под нагрузкой до момента падения давления в системе, свидетельствовавшего о зарождении разрушения, и, таким образом, критерием стойкости против сульфидного растрескивания служило время до появления первой трещины. Для изучения характера повреждения трубы участок ее с трещиной вырезали и доламывали механически.

Несомненно, рассматриваемая методика является не вполне корректной с точки зрения выявления роли остаточных напряжений в растрескивании, поскольку их влияние нивелируется при высоком уровне приложенных напряжений, значительно больших эксплуатационных (в шлейф-