Vliv vlastností tepelně ovlivněné oblasti podélného svaru na integritu plynovodního potrubí

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 J_0,2 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.