ПІДВИЩЕННЯ СПРОТИВУ КОРОЗІЙНО-МЕХАНІЧНОМУ РУЙНУВАННЮ ЗВАРНИХ ОБОЛОНКОВИХ ЄМНОСТЕЙ ВОДОНАПІРНИХ БАШТ

Автор(и)

  • Валерій Макаренко Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9178-9657
  • Сергій Білик Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8783-5892
  • Тетяна Хомутецька Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0153-4920
  • Тетяна Аргатенко Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2516-2906
  • Юлія Макаренко Медичний університет Манітобо, м. Вінніпег, Canada
  • Олена Панченко Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-3680-7036

DOI:

https://doi.org/10.32347/2524-0021.2022.39.33-43

Ключові слова:

сталь, міцність, тріщиностійкість, водонапірні башти

Анотація

В роботі розглянуто стандартні методи визначення корозійно-механічних характеристик працездатності труб і їх зварних з’єднань, сталевих оболонкових конструкцій з постачання води споживачам. Встановлено, що різкі коливання значень мікротвердості в зоні термічного впливу зварного з’єднання перевищують базові значення як в середній частині зварювального шва, так і основного металу труби. Отримані результати можуть бути використані для перевірки службових характеристик корпусних вуглецевих сталей, призначених для будівництва водонапірних башт тривалого терміну експлуатації в корозійно-агресивних середовищах. Під дією градієнту температури на зовнішніх поверхнях стінок водонапірного баку виникають розтягувальні напруження, а на внутрішніх поверхнях – стискувальні, що виявляється сприятливим чинником, який зменшує небезпеку корозійного руйнування. Температурні напруження, які виникають у випадку неоднорідності температури по контуру циліндричного баку, несприятливі. Напруження від вагового навантаження малі і не здійснюють помітного впливу на руйнування сталевого баку, оскільки є стискувальними. Величину технологічних остаточних напружень визначали експериментально механічним тензометруванням згідно класичної методики, а також за допомогою електричних тензодатчиків і ультразвуковим методом по методиці Інституту електрозварювання ім. Є. О. Патона НАНУ. Встановлено експериментальним шляхом, що найбільш небезпечні остаточні зварювальні напруження в монтажних швах, величина яких для поздовжнього компонента напружень близька чи перевищує межу текучості mceclip3.png, а для поперечного – близька до межі текучості mceclip2.png, в той час як на пластинах із сталі ВСт3 цієї ж товщини mceclip0.png . Ймовірно, зварювання при монтажі в умовах жорсткого стиснення металу спричиняє підвищений рівень остаточних напружень. Величина і знак залишкових напружень mceclip9.png суттєво залежить від методу монтажу. Навіть при блочному монтажу, коли водонапірна башта монтується з декількох попередньо відпалених блоків, з’єднанням між собою монтажними кільцевими швами на окремих ділянках основного металу поблизу цих швів при підгонці виникають значні напруження (до 17,6 кгс/мм2), на окремих ділянках – до 6 кгс/мм2. При по листовому складанні напруження можуть досягти рівня близького до межі текучості.

Посилання

Makarenko, V. D., Paliy, R. V., & Prokhorov, N. N. (2001). Kriterii otsenki ekspluata-tsionnykh svoystv trubnykh staley promyslovykh nefteprovodov. Priob'ye: Nizhnevartovsk. [in Russian]

Central Institute of Standard Projects (2019) Water-pressure tentless brick towers with a steel tank with a capacity of 150 m3 with a height of 18 and 24 m to the bottom of the tank. Album No. 1. Standard project 901-5-9/70. Moskow. [in Russian]

Central Institute of Standard Projects (2019) Unified water steel towers. Album No. 2. Standard project 901-5 -55-95. Mos-kow. [in Russian]

Bedov, A. I., & Gabitov, A. I. (2017). Inzhenernyye sooruzheniya bashennogo tipa tekhnolo-gicheskiye estakady. Moskva: Moskovskiy gos. stroitel'nyy universitet. [in Russian]

Komyagin, L. F. (1980). Besshatrovyye neotap-livayemyye vodonapornyye sooru-zheniya. Leningrad: Leningradskiy Institut zheleznodorozhnogo transporta imeni akad-emika Obraztsova. [in Russian]

Schreier, L. L. (Ed.) (1981) Corrosion: a handbook. Moskow: Metallurgy. [in Russian]

ISO 12944-2: 2017 Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems. Retrieved from https://www.iso.org/standard/64834.html

Mezenov, V. & Golovnenkova, M. (2009) Tough call for coating. Bridge: design and engineering, 55(15). [in Russian]

Babik, K. M, Gakh, N. D, & Shalinsky, V. V. (2020) Tekhnichnyy stan konstruktsiy ta elementiv zemlyanoyi vstavky avtodorozhnʹoho pereyizdu sporudamy Dniprovsʹkoyi HES [Technical condition of structures and elements of the earthen insert of the road crossing structures of the Dnieper HPP]. Industrial Construction and Engineering Structures, 4. 7-15. [in Ukraini-an]

Makarenko, V. D., Kuzʹmenko, O. H., Kuskov, Yu. M., Bilyk, S. I., Vynnykov, Yu. L., & Makarenko, Yu. V. (2021) Koroziyni ruynuvannya kanalizatsiynykh system Ukrayiny [Corrosion destruction of sewage systems of Ukraine]: monograph. Kyiv: Scientific and Publishing Department of NULES of Ukraine. [in Ukrainiane]

Moskvin, V. M. (1980) Korroziya betona i zhelezobetona; metody ikh zashchity [Corrosion of concrete and reinforced concrete; methods of their protection]. Mos-cow: Stroyizdat. [in Russian]

NACE TM0177-SG (2016) Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking in H2S Environments. Retrieved from https://store.ampp.org/tm0177-2016

Makarenko, V. D., Muravjev, K. A., & Kalyanov, A. I. (2006) Special features of manual ans welding of root joints in nonrotating welds in pipelines in Westem Siberia. Welding International, 20 (5). 410-413. https://doi.org/10.1533/wint.2006.3640

Makarenko, V. D. (Ed.) (1996) Svarka i korroziya neftegazoprovodov Zapadnoy Sibiri [Welding and corrosion of oil and gas pipelines in Western Siberia]. Kyiv: Naukova dumka. [in Russian]

Makarenko, V. D. (Ed.) (2000) Kor-rozionnaya stoykost' svarnykh metallokon-struktsiy neftegazovykh ob"yektov [Corrosion resistance of welded metal structures of oil and gas facilities]. Moscow: LLC "Nedra-Business Center". [in Russian]

Vaynman, A. B., Martynov, O. I., & Smiyan, O. D. (1996). O khrupkikh povrezhdeniyakh trubopro-vodov podachi vody v parookhladiteli kot-lov blokov SKD. Sbornik materialov III Mezhdunarodnoy Konferentsii “Korroziya-96”. L'vov. 53-55. [in Russian]

Anuchkin, M. P., Goritskiy, V. N., & Miroshnichenko, B. I. (1986). Truby dlya magistral'nykh truboprovodov. Moskva: Nedra. [in Russian]

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-09