napsali jsme


Autoři článku

Ing. Ľubomír Gajdoš, CSc.,
Ústav teoretické a aplikované mechaniky Akademie věd České republiky (ÚTAM AV ČR)

Ing. Martin Šperl, Ph.D., ÚTAM AV ČR

Ing. Aleš Brynych, CEPS

Údaje o vydání

Plyn, 2015, ročník XCV, číslo 1, strana 4–10, ISSN 0032-1761

Lektorovali

Ing. Václav Linhart, CSc.

Ing. Jaroslav Petroš

Ocenění

Cena Prof. Rudolfa Riedla za nejpřínosnější odborný článek 2015

Ke stažení

Vliv vlastností tepelně ovlivněné oblasti podélného svaru na integritu plynovodního potrubí

V souvislosti s obecně přijímaným názorem, že nejslabším místem svarového spoje je tepelně ovlivněná oblast, je cílem článku ukázat, že z hlediska odolnosti vůči růstu únavových trhlin i z hlediska odporu vůči lomu, tomu tak být nemusí, a lomové vlastnosti svaru naopak mohou předčit i vlastnosti základního materiálu.

Tuto skutečnost dokumentují výsledky experimentálních prací uskutečněných na vzorcích odebraných z podélně svařovaného potrubí Ø 720/8 mm z oceli 17GS dle specifikace GOST 19281 (ekvivalent S355J2G3).

Jednalo se o zakonzervovanou část ropovodu Polock–Ventspils. Tímto potrubím vybudovaným v šedesátých letech minulého století přepravoval Sovětský svaz ropu do terminálu u přístavního města Ventspils na pobřeží Baltického moře.

Přibližně před 12 lety došlo k zastavení provozu tohoto ropovodu z důvodu omezení dodávek ropy z Ruska. Nastala tak situace, kdy bylo potrubí téměř 10 let v celém objemu zaplněno stojící ropou. Zastavení provozu provozovatele samozřejmě nezbavuje povinností provádět na potrubí pravidelnou údržbu zajišťující bezpečnost a funkčnost ropovodu. Proto bylo v letech 2010–2013 společností CEPS vyprázdněno, chemicky vyčištěno a zakonzervováno 250 km potrubí na území Lotyšska.

Následně vlastník potrubí řešil možnost dalšího využívání tohoto 45 let starého ropovodu. V roce 2013 proto byla společností CEPS provedena revalidace části tohoto již zakonzervovaného potrubí. V rámci revalidace byla cíleně použita kombinace vnitřní inspekce, rozsáhlých materiálových zkoušek a následného testu integrity, což umožnilo zásadně odlišný přístup k výsledkům vnitřní inspekce.

Nedílnou součástí materiálových zkoušek bylo i vyšetření statických a lomově-mechanických vlastností tohoto potrubí, a to jak u základního materiálu (ZM) tak i u materiálu s tepelně ovlivněnými vlastnostmi (TOO).

Na základě výsledků teoretického i experimentálního výzkumu mechanických a lomově-mechanických vlastností a analýzy integrity vyšetřovaného potrubí lze konstatovat:

  • Pevnostní vlastnosti TOO a ZM jsou prakticky shodné, zatímco určující lomová houževnatost J0,2 je větší v TOO než v ZM. V důsledku toho je v TOO větší i kritická délka podélné průchozí trhliny, charakterizující podmínku kritéria LBB.
  • Únavová trhlina v TOO je charakterizována nižší hodnotou exponentu v Parisově vztahu než trhlina v ZM. V souladu s tím je rychlost růstu únavových trhlin v TOO nižší než v ZM, což v důsledku znamená větší počet napěťových cyklů potřebných k rozvoji trhliny do kritické hloubky. Při uvážení přirozeného rozptylu rychlosti růstu únavových trhlin však může být tento výsledek do jisté míry zeslaben, a to v tom smyslu, že rozdíl v počtu cyklů potřebných na šíření trhliny do kritického rozměru v TOO a ZM bude nevýznamný.
  • Autoři jsou si vědomi toho, že z mechanického hlediska působí samotný svar jako napěťový koncentrátor, v němž se během provozu plynovodu může iniciovat únavová trhlina. Pravděpodobným místem iniciace bývají vady ve svaru nebo v přechodu do ZM. Následující šíření trhliny v TOO bude však pomalejší než v ZM, a doba do dosažení kritického stavu bude tudíž delší.

Rada Českého plynárenského svazu udělila tomuto příspěvku Cenu profesora Rudolfa Riedla za nejpřínosnější odborný článek v časopisu Plyn v roce 2015.


co umíme

S tématem tohoto článku souvisí následující produkty a služby společnosti CEPS


udělali jsme

Prohlédněte si vybrané související projekty realizované společností CEPS


o nás

Více dokumentů a dalších informací naleznete v sekci o nás


kontakt

Máte-li jakékoli dotazy, neváhejte kontaktovat techniky i obchodníky společnosti CEPS

Ing. Aleš Brynych

generální ředitel

telefon 241 021 547

info@ceps-as.cz

Ing. Jana Brynychová

obchodní ředitelka a manažerka prodeje

telefon 606 607 440

info@ceps-as.cz

Filip Tesař

finanční ředitel a manažer prodeje

telefon 606 641 328

info@ceps-as.cz

Sídlo společnosti CEPS a.s.

telefon 241 021 511
fax 241 021 512

e-mail info@ceps-as.cz

další kontakty a mapa