Hodnocení bezpečnosti a porušování vysokotlakých produktovodů s využitím nových teoretických i experimentálních přístupů

Abstract

Předložená disertační práce se zabývá vlivem korozně napěťových trhlin na statickou pevnost a únavovou životnost ocelových trubek po pěti dekádách provozu. Práce se opírá o zkoušky reálných potrubních těles, kdy je výřez potrubí s defekty zatěžován vnitřním přetlakem, což nejvěrohodněji simuluje provozní podmínky. Toto je zásadní zejména u korozně napěťových trhlin, které jsou vyloučeny ve formě síťoví. Kromě výše uvedeného je také analyzována strategie zabránění růstu pomocí statického přetížení a to hned ve dvou úrovních (pod a nad mezí kluzu). Během zkoušek je měřeno chování korozně napěťových trhlin, což slouží jako podklad pro únavovou odolnost a také pro hlubší pochopení samotného korozně napěťového růstu. Růst byl hodnocen pomocí experimentálně zjištěné křivky únavové odolnosti. Únavové data byla pomocí statických metod zahrnuta do pravděpodobnostního hodnocení spolehlivosti potrubí. Na základě získaných experimentálních dat byl navržen alternativní způsob opravy vysokotlakých produktovodů v provozu. Všechny výsledky jsou detailně komentovány a následně zhodnoceny v diskuzi.

The presented thesis deals with the influence of corrosion stress cracks on the static strength and fatigue durability of steel pipelines after five decades of operation. The thesis is based on tests of full size pipe bodies, where the pipe cutout with defects is loaded with internal pressure, which most reliably simulates the operating conditions. This is particularly critical for corrosion stress cracks, occurring in the form of clusters. In addition to the above, a growth prevention strategy using static overloading is also analyzed, at two levels (below and above yield strength). During the tests, the behavior of the corrosion stress cracks is measured, which serves as a basis for the fatigue resistance and also for a deeper understanding of the corrosion stress growth itself. The growth was evaluated using an experimentally determined fatigue resistance curve. The fatigue data was input into a probabilistic assessment of the reliability of the pipeline using static methods. Based on the experimental data obtained, an alternative repair method for high pressure in-service pipelines was proposed. All results are thoroughly commented and evaluated in the discussion.