1 Загальні положення

За оцінкою спеціалістів, технічний стан споруд, кон­струкцій, обладнання та інженерних мереж в основних галу­зях економіки досяг критичної межі, що загрожує її сталому функціонуванню, підвищує імовірність виникнення аварій і надзвичайних ситуацій техногенного характеру. З огляду на надзвичайно низькі темпи відновлення першочерговим зав­данням є забезпечення надійної експлуатації існуючого фонду споруд і конструкцій. Це, в першу чергу, відноситься до об’єк­тів теплової і ядерної енергетики, нафтогазопроводів, хімічної промисловості, транспорту, промислового будів­ницт­ва.

Зношення обладнання у базових галузях промисловості наближається до граничного рівня щодо умов надійності його експлуатації. Зниження рівня надійності призводить до відмов і, як наслідок, до збільшення витрат на проведення відновлю­вально-ремонтних робіт, до збитків від недоотриманого при­бутку, високої аварійності з дуже серйозними екологічними наслідками та людськими жертвами.

З огляду на це особливої актуальності набувають пи­тання управління експлуатаційною надійністю та довговіч­ністю відповідних об’єктів шляхом визначення їх технічного стану і залишкового ресурсу та встановлення науково обґрун­тованих строків експлуатації.

Насамперед необхідно проаналізувати істотні чинники, які впливають на довговічність сталевих конструкцій тривалої експлуатації в промисловості (рис.1).

Продовження додатка Б

Рисунок 1 - Чинники, що впливають на довговічність сталевих конструкцій тривалої експлуатації

Сукупний вплив різних чинників може призводити до такого явища як деформаційне старіння сталей конструкцій, яке виявляється тільки за умов довготривалої експлуатації (понад 20 років). Старіння металу в першу чергу виявляється в тому, що метал стає більш крихким, знижується запас плас­тичності. До деформаційного старіння більш схильні нафто­газопроводи, більшість з яких побудовані ще до 70-х р.р. 20 ст., і нормативний термін експлуатування яких вже закінчився або підходить до завершення.

Найбільш небезпечними з точки зору експлуатаційної міцності та надійності сталевих конструкцій є поява пластич­них незворотних деформацій. Таке можливо тільки за умов

Продовження додатка Б

досягнення у локальному об’ємі металу напружень, що пере­вищують значення границі плинності.

Як показує досвід, більшість сталевих конструкцій віт­чизняної промисловості, що експлуатуються тривалий час у важких умовах, перебувають на стадії старіння. Такий стан може призводити до зростання кількості відмов та аварій.

Визначення механічних характеристик сталей є актуаль­ною задачею не тільки для оцінки фактичного технічного ста­ну металоконструкцій тривалої експлуатації. Так, зокрема, широкий діапазон металевих матеріалів, що використо­вують­ся для виробництва конструкцій відповідального призначення, різноманітність технологічних маршрутів, які формують фізи­ко-механічні властивості, потребують 100 %-го контролю пос­тавленої на підприємство номенклатури з метою її іденти­фікації, а також поопераційного контролю фізико-механічних характеристик, які формуються у ході обробки.

Механічні характеристики конструкційних сталей можна визначати як руйнівними так і неруйнівними методами. Зро­зуміло, що визначення руйнівними методами вимагає втру­чання в цілісність робочої конструкції, що не завжди пред­ставляється можливим і виправданим, як з технологічної, так і з економічної точки зору.

Багато вітчизняних та зарубіжних вчених, таких як Міхеєв М.Н., Горкунов Э.С., Біда Г.В., Костін В.Н., Мельгуй М.А., Дорофеєв А.Л., Яцун М.А., Бондаренко Ю.К., Шарко А.В., Безлюдько Г.Я., Карпаш М.О., Молодецький І.А., Учанін В.М., Kroning M., Z. Guo, W. Sha, M. Balazinski, M.Saka, J. W. Byeon, S.H. Nahm, A. Kim доклали зусиль для розвитку нових методів, підходів та технічних засобів контролю фізико-механічних характеристик металевих виробів.

Існує стандартна класифікація неруйнівних методів кон­тролю, які відрізняються один від одного по характеру взаємо­дії фізичних полів з об’єктом контролю і способам отримання первинної інформації. Дана класифікація введена для методів і засобів дефектоскопії й застосовується в даний час для класифікації методів і засобів визначення фізико-механічних характеристик матеріалів.

Продовження додатка Б