Установка дослідження процесу корозійного розтріскування трубних сталей

Реферат: Установка дослідження процесу корозійного розтріскування трубних сталей в корозивних розчинах під напруженням при циклічній деформації, по чотириточковій схемі навантаження пласких зразків при температурах від 283 K до 323 K, яка містить в своєму складі скобу, навантажувальний гвинт з вузлом термоциклування та двоточковою опорою, електрохімічну комірку з допоміжними графітовими електродами та хлоросрібним електродом порівняння, потенціостат для моделювання катодного захисту досліджуваного зразка та індикатор контролю стріли прогину досліджуваного зразка. Крім того, додатково містить в своєму складі скобу та навантажувальний гвинт з вузлом термоциклування. UA 74162 U (54) УСТАНОВКА ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ КОРОЗІЙНОГО РОЗТРІСКУВАННЯ ТРУБНИХ СТАЛЕЙ UA 74162 U UA 74162 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до випробувальної техніки, призначена для дослідження в лабораторних умовах процесу корозійного розтріскування трубних сталей та їх зварних з'єднань в корозивних розчинах, в умовах катодного захисту, під напруженням при циклічній деформації, по чотириточковій схемі навантаження пласких зразків, при температурах від 283 K до 323 K. Відома установка для випробування металів на розтяг в середовищі газів при високих температурах та тисках, яка містить робочу камеру, встановлену на розривну машину, динамометричний шток, через який передається зусилля на захвати та зразок, нагрівальний елемент, струмовідводи, додаткову камеру, герметично з'єднану з робочою камерою, в якій горизонтально розташовано зразок [1]. Недоліком цієї установки є дослідження впливу лише зусиль розтягу в середовищі газів при високих температурах без урахування впливу корозивних розчинів, навантажень та їх циклічності, а також умов катодного захисту. Відомий спосіб корозійно-механічних випробувань сталей на розтріскування, що включає витримку зразків у водному розчині хлористого натрію й оцтової кислоти при щільності 2 катодного струму 0,007-0,04 А/см з наступним металографічним аналізом шліфованих зразків [2]. Недоліком цього способу є дослідження лише розтріскування, викликаного воднем, без урахування впливу навантажень та їх циклічності, а також умов катодного захисту. Найбільш близькою за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є вертикальна комірка для дослідження опірності металевих матеріалів корозійному розтріскуванню під напруженням при одновісному статичному і динамічному розтягу циліндричних зразків в корозивних розчинах, яка складається з корпусу, кришки, електронагрівача, кожуха, термометра, трубки підводу робочого газу, випускного штуцера, крана для зливу розчину, верхньої та нижньої тяг кріплення зразка [3]. Недоліком цієї комірки є відтворення лише одновісних умов навантаження всієї поверхні вертикально розташованих циліндричних зразків, що обумовлює можливість їх руйнування в будь-якій частині, незалежно від досліджуваної області, а також неможливість забезпечення катодного захисту та циклічних навантажень зразків, які відповідають умовам експлуатації магістральних трубопроводів. В основу корисної моделі поставлено задачу - розробити установку, яка дозволяє досліджувати процес корозійного розтріскування трубних сталей та їх зварних з'єднань в корозивних розчинах, в умовах катодного захисту під напруженням при циклічній деформації, по чотириточковій схемі навантаження пласких зразків, при температурах від 283 K до 323 K. Поставлена задача вирішується тим, що в установку для дослідження процесу корозійного розтріскування трубних сталей входять наступні вузли: скоба, через яку за допомогою навантажувального гвинта з вузлом термоциклування та двоточковою опорою задається стріла прогину горизонтально розташованого зразка, що відповідає заданому навантаженню; електрохімічна комірка з допоміжними графітовими електродами та хлоросрібним електродом порівняння, яка герметично встановлюється на поверхню зразка і заповнюється корозивним розчином; потенціостат ПИ-50.1 для моделювання катодного захисту досліджуваного зразка; індикатор контролю стріли прогину досліджуваного зразка з точністю до 0,01 мм, який жорстко кріпиться до опори скоби. Суттю запропонованої установки є створення найбільш наближених до реальних умов експлуатації магістральних трубопроводів навантажень та деформацій за рахунок використання спеціальної конструкції скоби, вузла навантаження та термоциклування, а також електрохімічної комірки. На кресленні зображено загальну схему лабораторної установки дослідження процесу корозійного розтріскування трубних сталей та їх зварних з'єднань в корозивних розчинах, в умовах катодного захисту, під напруженням при циклічній деформації, по чотириточковій схемі навантаження пласких зразків (фіг. 1), а також електричну схему вузла термоциклування установки (фіг. 2), де: 1 - контакти переривача струму (~220 В); 2 - контакти живлення електромагнітного реле (ЕР) (~220 В); 3 - подача змінної напруги на центральні контакти ЕР (~220 В); 4, 5 - перемикаючі контакти ЕР; ЛАТР - регулюючий автотрансформатор; М охолоджувальний вентилятор. Створена установка дозволяє досліджувати процес зародження та розвитку корозійного розтріскування в корозивних середовищах за умов катодної поляризації під напруженням заданого рівня при циклічній деформації, по чотириточковій схемі навантаження пласких зразків, при температурах від 283 K до 323 K. Бібліографічні данні: 1. Пат. 14905 Україна, МПК G01N 3/32, G01N 3/08, G01N 3/10, G01N 3/18 / CO. Гребенюк, В.І. Витвицький, М.П. Бережницька, Р.А. Хруник - а200511530; заявл. 05.12.2005; опубл. 15.06.2006, Бюл. № 6. - 4 с. 1 UA 74162 U 2. Пат. 33449 Україна, МПК G01N 17/00 / В.М. Кримов, В.І. Алімов, З.А. Дурягіна та інш. u200801409; заявл. 04.02.2008; опубл. 25.06.2008, Бюл. № 12. - 4 с. 3. Пат. 61480 Україна, МПК G01N 17/00 / М.Р. Чучман - u201014258; заявл. 29.11.2010; опубл. 25.07.2011, Бюл. № 14. - 4 с. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Установка дослідження процесу корозійного розтріскування трубних сталей в корозивних розчинах під напруженням при циклічній деформації, по чотириточковій схемі навантаження пласких зразків при температурах від 283 K до 323 K, яка містить в своєму складі скобу, навантажувальний гвинт з вузлом термоциклування та двоточковою опорою, електрохімічну комірку з допоміжними графітовими електродами та хлоросрібним електродом порівняння, потенціостат для моделювання катодного захисту досліджуваного зразка та індикатор контролю стріли прогину досліджуваного зразка, яка відрізняється тим, що містить в своєму складі скобу та навантажувальний гвинт з вузлом термоциклування. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2