Трещины усталости являются наиболее распространенными эксплуатационными дефектами. Основная причина усталостных разрушений деталей – действие высоких переменных напряжений. Трещины усталости возникают, как правило, при конструктивной недоработке деталей и узлов в местах концентрации напряжений: по галтелям, в местах с резкими переходами сечений и наличием подрезов, у основания резьбы и зубьев шестерен, в углах шпоночных канавок, у отверстий для смазки или в местах других конструктивных или технологических концентраторов напряжений. Трещины усталости появляются также в местах дефектов металлургического и технологического происхождения или следов грубой механической обработки поверхности (глубоких рисок, следов резцов и т.п.).
Трещины усталости различаются по внешнему виду. Чаще всего они бывают двух типов:
поперечные или кольцевые трещины, развивающиеся на цилиндрических деталях по окружности в сечении, перпендикулярном к оси детали;
трещины, расположенные под углом к оси детали.
Трещины ползучести распространяются по границам зерен, встречаются на деталях из жаропрочных материалов и других сплавов, работающих при высоких температурах. Основная причина их образования – перегрев материала.
Термические трещины возникают при резких сменах температуры, а также при недостаточной смазке или при заедании (схватывании) поверхностей трущихся деталей, в результате чего поверхности последних нагреваются до высоких температур.
Трещины термической усталости характерны для деталей из жаропрочных сплавов, по внешнему виду похожи на термические трещины, возникают в результате циклически изменяющегося теплового состояния (нагрева и охлаждения).
Коррозионное растрескивание возникает в агрессивных коррозионных средах в виде единичных трещин различной длины и глубины, которые при определенных условиях могут слиться, образуя очаговую трещину.
Трещины - надрывы в поверхностном слое металла образуются в результате высоких приложенных напряжений (растяжение, изгиб, кручение), когда нагрузка превышает прочность детали, например при нарушении технологии правки детали, при перегрузке детали в эксплуатации (работа в нерасчетном режиме).
Характеристики дефектов типа потери материала.
Подобные дефекты связаны с любым изменения толщины детали или конструктивного элемента (стенки трубы), характеризующееся локальным утонением в результате механического или коррозионного повреждения или обусловленное технологией изготовления. К ним относятся:
- Коррозионные поражения. Возникают при длительном поверхностном взаимодействии с коррозионной средой. Степень коррозионного поражения зависит от наличия агрессивных сред, качества защитных покрытий и др. В эксплуатации коррозией часто поражены закрытые, внутренние полости, труднодоступные для осмотра.
Сплошная поверхностная коррозия;
Сквозная коррозия;
Язвенная коррозия;
Питтинговая коррозия;
- Риски (царапина, задир) – дефекты поверхности в виде углубления с уменьшением толщины материала, образованный перемещающимся по поверхности твердым телом.
Дефекты геометрии.
К ним относятся дефекты, связанные с изменением формы тела:
"Вмятина" - уменьшение проходного сечения трубы длиной не более 1,5 номинального диаметра трубы, возникшее в результате механического воздействия, при котором не происходит излома оси нефтепровода.
"Гофр" - чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, возникшие при изгибающих нагрузках, приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения нефтепровода.
"Овальность" – дефект геометрии длиной 1,5 номинального диаметра трубы и более, при котором сечение трубы имеет отклонение от окружности, а наибольший и наименьший диаметры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях. Овальность определяется как разность между значением номинального наружного диаметра Dн и значением минимального измеренного наружного диаметра трубы d (2,5 % макс. О= (Dн- Dмин)/ Dн х 100% 1% Dн при δ<20мм и 0,8%)