Способ испытаний на прочность соединения внахлестку трубы с трещиной на ее поверхности и накладки

 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать соединения на усталостную прочность. Цель изобретения - повышение надежности испытаний путем исключения разрушения трубы в месте сопряжения ее с соединением до момента выхода трещины за границы накладки. По предложенному способу на трубу с приваренной к ней накладкой, покрывающей трещину, устанавливают дополнительные накладки, контактирующие с поверхностями трубы и соединения сварного шва накладки с трубой, и ликвидируют тем самым концентратор напряжений по линии сопряжения трубы со сварным швом. В трубе создают циклически изменяющееся внутреннее давление, амплитуда которого превышает амплитуду рабочего давления. После распространения трещины за границы накладки давление в трубе снижают до рабочего, дополнительные накладки удаляют, а нагружение продолжают до разрушения соединения. 2 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)5 G 01 N 3/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ния соединения. 2 ил. (61) 1298604 (21) 4716984/28 (22) 10,07.89 (46) 23.0?.91. Бюл. М 27 (71) Научно-производственное объединение

"Судоремонт" (72) Т.В. Молочная (53) 620.178.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1298604,,кл,,G 01 N 3/36, 1987. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ ВНАХЛЕСТКУ ТРУБЫ

С ТРЕЩИНОЙ НА ЕЕ ПОВЕРХНОСТИ И

НАКЛАДКИ (57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать соединения на усталостную прочность. Цель изобретения — повышение надежности исИзобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытаний на усталостную прочность соединений, и служит усовершенствованием изобретения по авт.св, М 1298604.

Цель изобретения — повышение надежности испытаний путем исключения разрушения трубы в месте сопряжения ее с соединением до момента выхода трещины эа границы накладки.

На фиг. 1 изображена труба с накладными элементами; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1.

Устройство для реализации способа содержит трубу 1 с дефектом в виде трещины

2, расположенную на трубе 1 накладку 3. покрывающую поверхность трубы 1 с трещиной 2 и приваренную к ней внахлестку

„„5Ц „„1665279 А2 пытаний путем исключения разрушения трубы в месте сопряжения ее с соединением до момента выхода трещины за границы накладки. По предложенному способу на трубу с приваренной к ней накладкой, покрывающей трещину, устанавливают дополнительные накладки. контактирующие с поверхностями трубы, и соединения сварного шва накладки с трубой, и ликвидируют тем самым концентратор напряжений по линии сопряжения трубы со сварным швом. В трубе создают циклически изменяющееся внутреннее давление, амплитуда которого превышает амплитуду рабочего давления, После распространения трещины за границы накладки давления в трубе снижают до рабочего, дополнительные накладки удаляют, а нагружение продолжают до разрушешвом 4, и дополнительные накладные элементы 5, которые контактируют с поверхностью трубы 1 и соединением в виде шва 4 и имеют скошенные наружные поверхности 6 по отношению к поверхности трубы 1 под углом 35 — 45, Способ осуществляют следующим образом.

На трубу 1 с приваренной к ней накладкой 3 устанавливают дополнительные накладные элементы 5 так, что они контактируют с поверхностью трубы 1 и поверхностью соединения в виде сварного шва 4 и таким образом ликвидируют геометрический концентратор напряжений по линии сопряжения трубы 1 со сварным швом 4, а скошенные наружные поверхности 6 по отношению к поверхности трубы 1 уменьшают геомет1665279 рическую концентрацию напряжений в месте пересечения их с поверхностью трубы 1, Ширину f1 дополнительных накладных элементов 5 выбирают по соотношению

Здр l i < где L, и L1 — длины трубы 1 и накладки 3 соответственно;

D — наружный диаметр трубы 1;

Oz — толщина накладки 3.

В трубе 1 создают циклически изменяющееся внутреннее давление с амплитудой

Р, определяемой соотношением где Рг — рабочее давление; д — толщина трубы, После распространения трещины 2 за границы накладки 3 давление в трубе 1 снижают до рабочего, Снимают дополнительные накладные элементы 5 и продолжают испытания до разрушения нахлесточного соединения. О прочности соединения внахлестку трубы 1 с трещиной на ее поверхности и накладки 3 судят по времени до его разрушения.

Надежность испытаний обеспечивают исключением разрушения трубы 1 по линии

7 сопряжения ее со швом 4 в течение периода испытания повышенным давлением

Р, т.е, по линии геометрического концентратора напряжения, где дополнительно материал трубы охрупчивается при осуществлении термического соединения.

П риме р. Натрубу 1(0=520 нм, д =

=10 мм) с трещиной вдоль ее образующей и длиной 50 мм, усиленную накладкой 3 с

ä2 = 10 мм и L< = 200 мм, которая прив» к трубе 1 внахлестку, установили c(! . сторон дополнительные накладные элементы 5 толщиной 10. мм и шириной 30 мм.

5 контактирующие с поверхностью трубы 1 и сварным швом 4. Наружные поверхности элементов 5 ориентированы к поверхности трубы 1 под углом 40 . Для удержания дополнительных элементов 5 на поверхно10 сти трубы их сваркой прихватывали к основной накладке 3, Трубу 1 нагружали водой повторным внутренним давлением с амплитудой 12 МПа с частотой i цикл в минуту. Через 620 цик15 лов нагружения трещина 2 вышла за границы накладки 3, что регистрировалось датчиками акустической эмиссии, После этого нагружение остановили, удалили дополнительные элементы 5, а затем нагруже20 ние продолжили при рабочем амплитудном давлении, равном 6 МПа. Разрушение трубы произошло по линии 7 после 510 циклов нагружения со значительной протяженностью разрыва, 25

Формула изобретения

Способ испытаний на прочность соединения внахлестку трубы с трещиной на ее поверхности и накладки по авт.св. ¹ 1298604, 30 отличающийся тем, что; с целью повышения надежности испытаний путем исключения разрушения трубы в месте сопряжения ее с соединением до момента выхода трещины за границы накладки, пе35 ред испытанием устанавливают дополнительные накладки, контактирующие с поверхностью трубы и соединения и имеющие скошенные наружные поверхности по отношению к поверхности трубы, кото40 рые перед уменьшением максимального давления цикла в трубе снимают.

1665279

Составитель Ю. Виноградов

Техред M. Моргентал Корректор M. Демчик

Редактор В. Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 2388 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5