Хладостойкость и особенности сопротивления разрушению нефтегазовых пластмассовых труб тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

На правах рукописи

СТРУЧКОВ Александр Семенович

ХЛАДОСТОЙКОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗРУШЕНИЮ НЕФТЕГАЗОВЫХ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ

01.02.06. - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры 05.02.01. - Материаловедение (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Якутск - 2005

Работа выполнена в Институте неметаллических материалов Сибирского Отделения РАН, г. Якутск

Научные консультанты:

член-корреспондент РАН доктор технических наук

Уржумцев Ю.С.

Попов С.Н.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор

Бабаевский П.Г. Кузьмин В.Р. Старцев О.В.

Ведущее предприятие: Научно-исследовательский институт газов и газовых технологий ОАО «ГАЗПРОМ»

Защита состоится UHM^j, 2005 г. в <^^Сасов на заседании диссертационного совета Д 003.039.01 в Объединенном институте физико-технических проблем Севера (ОИФТПС) СО РАН по адресу: 6'7?980, г.Якутск, ул. Октябрьская, 1. й??8в1

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах с подписями, заверенные гербовой печатью организации, просим направить по указанному адресу или по факсу (4112) 357 333, E-mail v3H@inm.ru ¿tv*n@>^<;/), Zu

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИФТПС.

Автореферат разослан « 43 » UiiiS. 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н. C^-ii-^^2*^ "" С.П. Яковлева

1£01

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Транспортировка жидких и газообразных углеводородных сред традиционными стальными трубами в условиях Восточной Сибири с учетом больших расстояний и преимущественно подземного заложения создает многочисленные проблемы. Это связано с доставкой труб (большие транспортные расходы усугубляются почти полным отсутствием дорог), дороговизной строительства, необходимостью антикоррозионной подготовки труб, недостаточной долговечностью, повышением со временем вероятности хрупкого разрушения и т.д.

Применение пластмассовых труб позволит значительно снизить стоимость, сократить продолжительность строительно-монтажных работ при сооружении нефте- и газопроводов, повысить их надежность и долговечность. Поэтому исследование и обоснование возможности применения пластмассовых труб в холодной климатической зоне России является важной экономической и народнохозяйственной задачей, а ускорение газификации населенных пунктов Севера посредством сооружения хладостойких полиэтиленовых трубопроводов имеет социальную и экологическую значимость.

Для систем магистральной транспортировки нефти и газа в настоящее время используются только стальные трубы из-за их способности выдерживать значительные рабочие давления Для трубопроводных систем среднего и низкого давления, обустройства месторождений, распределительных и компрессорных станций и других сооружений в Европейской части России и Западной Сибири расширяется применение пластмассовых труб. Однако существуют некоторые опасения, связанные с тем, что большинство конструкционных пластмасс, предназначенных для работы в умеренном климате, в условиях холодного климата могут иметь тенденцию снижения эксплуатационной стойкости. Проблема хладостойко-сти пластмасс заключается не только в низкотемпературной хрупкости и снижении стойкости к трещинообразованию, но и в ухудшении свойств в результате климатического воздействия. Поэтому наиболее актуальным для внедрения пластмассовых труб в регионах с холодным климатом является комплексное исследование хладостойкости и научное обоснование их применения.

Связь работы с научными программами, проектами и темами. Диссертационная работа тесно связана с общей концепцией научного направления, созданного Ю.С.Уржумцевым, И.Н.Черским и И.С.Филатовым - «Инженерная климатология полимерных и композиционных материалов», и является его дальнейшим экспериментально-теоретическим развитием. Диссертация выполнялась в рамках плановых тем НИР Института: «Исследование возможностей и разработка рекомендаций по использованию полимерных трувоиавводных систем л северном ре-

з 7 «Рййй^:

Ш

О ..

Л

гионе», № roc per. темы - 81003487, 1981-1985 гг ; «Исследование влияния эксплуатационных и климатических факторов на прочность волокнистых композитов и конструкций из них», № гос.рег. темы - 0186.0079060, 1981-1985 гг ; «Дифференциальная оценка влияния основных факторов холодного климата на механические свойства волокнистых композитов», № гос. per. темы - РК 0188.0079064, 1986-1990 гг., «Исследование влияния эксплуатационных факторов на прочность волокнистых композитов и конструкций из них в условиях холодного климата», № гос.рег. темы - 01.900038133, 1991-1995 гг., «Разработка методов оценки и прогнозирования длительной прочности и эксплуатационных характеристик материалов и изделий на основе полимеров с учетом факторов старения», № гос.рег. темы - 01.9.70000659, 1996-1998 гг., «Исследование прочности и механизма разрушения полимеров в стеклообразном состоянии в холодном климате с учетом старения», № гос.рег. темы - 01.9 90001617, 1999-2001 гг.; «Исследование структурных изменений в полимерных и композиционных материалах в условиях холодного климата», № гос.рег. темы - 01.200.200046, 2002-2003 гг; «Длительная прочность полимерных и композиционных материалов при воздействии климатических факторов с учетом микро- и мезоструктурных изменений», № гос.рег. темы - 0120.0408280, 2004 г.

Цель и задачи исследований. Целью работы является комплексное исследование физико-механических свойств материалов и установление закономерностей сопротивления разрушению полимеров и композитов с детерминированной и стохастической надмолекулярной структурой при низких климатических температурах для обоснования возможности применения пластмассовых труб при транспортировке нефти и газа в условиях холодной зоны России.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи: •разработать методики исследований и экспериментальные установки, обеспечивающие имитацию условий эксплуатации трубопроводов на образцах в лабораторных и натурных испытаниях;

•исследовать изменения физико-механических свойств трубных материалов при совместном воздействии агрессивных факторов внешней среды и низких температур;

•установить причины снижения или повышения низкотемпературной прочности армированных термореактопластов и аморфно-кристаллических полиэтиленов, выявить особенности возникновения в них локальных механических эффектов при снижении температуры на основе структурных исследований; • исследовать низкотемпературную смену моды разрушения трубных материалов;

• экспериментально и теоретически исследовать низкотемпературную деформа-тивность и прочностные характеристики стеклопластиковых оболочек с учетом конструкционно-технологических параметров изготовления;

•провести мониторинг основных показателей взаимодействия опытно-промышленных трубопроводов подземного заложения с грунтами деятельного слоя при сезонных изменениях климата.

Объекты и предмет исследования. Объектами исследований являлись три основных класса трубных материалов1 полиэтилены (ПЭ), армированные стекловолокнами термореактопласты, а также бипластмассы (БиП). Рассматривались полиэтилены средней и высокой плотности, разделяемые как унимодальные и бимодальные по плотности молекулярно-массового распределения, причем изучались материалы, сертифицированные по международной классификации ISO -ПЭ63, ПЭ80 и ПЭ100. Также рассмотрена хладостойкость сшитых полиэтиленов - ПЭХа и ПЭХЬ Исследовались стеклопластики (СП) и органопластики (ОП) в основном намоточные, с различной схемой и структурой армирования Также для уточнения тех или иных характеристик испытывались плоские образцы и образцы в виде сегментов слоистой компоновки, включая образцы из различных терморе-актопластов. БиП конструкции рассмотрены в основном со стеклоэпоксидной оболочкой Объектами исследований являлись трубы различной длины, диаметра и толщины из ПЭ, СП и БиП, включая действующие трубопроводы.

Предметом исследований является хладостойкость пластмассовых труб из вышеуказанных материалов, т.е. явление, когда изделие, находясь в среде с низкой температурой в поле механических напряжений, может выполнять свою техническую роль с регламентированным запасом прочности.

Методология и методы исследований. Экспериментальные исследования проведены с помощью следующих методик: механических испытаний образцов из материалов труб в интервале низких климатических температур; структурных и физических исследований материалов труб; натурных испытаний труб в условиях холодного климата; опытно-промышленных испытаний трубопроводов подземного заложения в условиях многолетней мерзлоты.

Применялись известные прочностные и деформационные критерии механики гомополимеров и армированных непрерывными волокнами композитов, с помощью которых оценивались условия выполнения хладостойкости пластмассовых труб.

Методология исследования хладостойкости пластмассовых материалов основывается на современных энергетических представлениях упругости, вязкоупру-гости, пластичности и текучести охлажденных полимеров, перестройки надмолекулярной структуры полимеров при механических и температурных воздействи-

ях, термодинамике полимеризации и конденсации сред, статистической физике макромолекул и полимерных сеток, релаксационных явлениях, морфологии полимеров и теории фрактальных структур.

Новизна полученных научных результатов. В ходе работы получены следующие новые научные результаты:

• в диапазоне температур -40° -15°С выявлены термоактивационные переходы, обусловленные остаточными явлениями (мультиплетностью) се- и (3-релаксационных процессов в макромолекулах полиэтиленов ПЭ80 и ПЭ100;

• при низких климатических температурах выявлена смена моды разрушения по толщине труб из бимодальных полиэтиленов ПЭ80 и ПЭ100: ниже -40°С вязко-пластичный вид разрушения по толщине трубы меняется на квазихрупкий, который в свою очередь в поверхностных слоях переходит в вязкое разрушение; при этом линейный рост трещины разрушения затормаживается, что свидетельствует о повышенной способности сопротивления материалов быстрому распространению трещины;

• при температурах ниже -40°С впервые зафиксированы и идентифицированы относительно плотные структурные объекты полиэтилена, условно названные ме-зоморфозами, имеющие квазисферический вид; установлено, что при механическом нагружении ниже температуры -40°С материал деформируется по закономерностям взаимодействия и ориентации возникших структур - мезоморфоз;

• экспериментальными исследованиями образцов из слоистого стеклопластика различной длины в широком интервале температур выявлена смена моды разрушения, которая зависит от уровня снижения температуры и от величины напряженного состояния прослойки связующего;

• установлено, что при снижении температуры эпоксидианового связующего композита повышается роль локально несшитых (или слабо сшитых) вязкопла-стических зон, которые по сути являются областями диссипации энергии температурных напряжений и влияют на изменение макросвойств материала,

• выяснена причина повышенной стойкости к образованию и развитию трещины в муфтовых соединениях с закладными нагревательными элементами при снижении температуры до -60°С, которая в основном обусловлена формированием вокруг нагревательных элементов упрочненных микрооболочек цилиндрического вида с измененной структурой;

• впервые установлено, что для бимодальных полиэтиленов рост температурных напряжений в интервале низких климатических температур ниже предела прочности в 10 раз, что доказывает практическую безопасность жестко закрепленных по торцам труб от температурных напряжений.

Достоверность полученных результатов обеспечена применением современных подходов динамики и прочности твердых тел; физики и механики полимеров; полимерного материаловедения; использованием стандартизированных методов испытаний и современного экспериментального оборудования; повторяемостью выявляемых эффектов; а также сопоставлением некоторых частных решений с известными в литературе классическими методами; соответствием расчетных и экспериментальных результатов; результатами продолжительных опытно-промышленных испытаний.

Практическая значимость нолученных результатов.

На основе исследований предложен новый технологический прием изготовления бипластмассовых груб без промежуточного слоя на податливой полиэтиленовой оправке из ПЭ80 (сырье Р3802В), позволяющий повысить стойкость к низкотемпературному растрескиванию стеклопластиковых оболочек бипластмассовых труб высокого давления и исключить опасность разрушения от температурных напряжений внутреннего термопластичного слоя

Результаты проведенных исследований позволили обосновать возможность применения полиэтиленовых труб для строительства внутрипосслковых газопроводов при рабочих давлениях до 0,6 МПа и отменить на федеральном уровне действовавший ранее запрет на их применение в системах газоснабжения в регионах с расчетной температурой воздуха ниже минус 45°С Во введенном в действие в 2003 г. СНиП 42-101-2003 «Газораспределительные системы» в соответствии с результатами опытно-промышленных испытаний уточнены допустимые температуры транспортировки и хранения труб, условия сооружения и эксплуатации полиэтиленовых газопроводов в многолетнемерзлых грунтах.

В процессе опытно-промышленных испытаний, а также в течение 2003-04 гт. в центральных районах Якутии построено около 50 км полиэтиленовых газопроводов Согласно технико-экономическим расчетам, ожидаемый экономический эффект при внедрении полиэтиленовых труб для сооружения внутрипоселковых систем газоснабжения в условиях Якутии составляет в среднем 800 тыс. руб. на один километр газопровода.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Совокупность результатов экспериментально-теоретических исследований и натурных испытаний трубопроводов, доказывающих достаточную хладостой-кость полиэтиленовых, стеклопластиковых и бипластмассовых труб.

2. Особенности сопротивления разрушению бимодальных чолиэтиленов и армированных термореактопластов при низких температурах.

3. Закономерности позитивного влияния низкотемпературных локальных изменений структур гибкоцепных и реакционносшитых пластмасс на показатели хла-достойкости труб.

4. Расширение возможностей применения исследованных труб в российских регионах с характерными низкотемпературными условиями и обоснование безопасности их эксплуатации при подземном заложении в многолетнемерзлых грунтах.

Личный вклад соискателя. Постановка задач, разработка методик, испытательного оборудования, математических моделей и программно-расчетная реализация теоретических разработок и проведение экспериментальных исследований. Вклад основных соавторов состоял в совместном выборе и изготовлении образцов, в проведении испытаний и длительных экспериментов, в помощи при разработке узлов испытательной техники, а также в обсуждении результатов.

Все натурные испытания, экспедиционные работы и внедрение полученных результатов проведены при личном участии или под непосредственным руководством автора.

Автор выражает дань памяти и глубокую признательность безвременно ушедшему из жизни своему учителю, члену-корреспонденту РАН, академику АН Республики Саха (Якутия) Ю.С. Уржумцеву.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на следующих научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах: IV Международной конференции «Применение ЭВМ в химии и химическом образовании», Новосибирск, 1978; II Всесоюзной научно-технической конференции «Прочность, жесткость и технологичность изделий из композиционных материалов», Ереван, 1984; Всесоюзной научно-технической конференции «Применение композиционных материалов на полимерной и металлической матрицах в машиностроении», Уфа, 1985; VI Всесоюзной конференции по механике полимерных и композитных материалов, Рига, 1986; The Fifth International Conference on Composite Structures, Riga, 1989; Ninth International Conference Mechanics of Composite Materials, Riga, 1995; The 5th International Conference on Northeast Asian Natural Gas Pipeline, Yakutsk, 1999; Международной конференции «Композиционные материалы в промышленности «Слав-поликом-99», Киев, 1999; Международной научно-технической конференции «Полимерные композиты - 2000», Гомель, 2000; Международной конференции «Физико-технические проблемы Севера», Якутск, 2000; The Fifth International Conference on Mechanics of Composite Materials, Riga, 2000; II и III Международной конференции по математическому моделированию, Якутск, 1997 и 2001, The Sixth Smo-Russian International Symposium on New Materials and Technologies, Beijing (China), 2001; II Международной научно-технической конференции «Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных конденсированных сред ЭМФ-2001» (Полимеры, полимерные композиционные материалы), Барнаул, 2001; Международной научно-практической конференции «Композиционные ма-

териалы в промышленности Славполиком-2001», Киев, 2001; XXXVII Международном семинаре «Актуальные проблемы прочности», Киев, 2002; The Fifth International Conference on Mechanics of Composite Materials, Riga, 2002; V Международной конференции «Химия нефти и газа», Томск, 2003; Международной научно-технической конференции «Полимерные композиты - 2003», Гомель, 2003; I и II Евразийских симпозиумах «EURASTRENCOLD-2002» и «EURASTRENCOLD-2004», Якутск, 2002 и 2004.

Опубликованность результатов. Основные результаты диссертации опубликованы в 88 научных трудах, в том числе в 38 работах, соответствующих рекомендованному ВАК РФ перечню изданий.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, анализа научных трудов по теме диссертации и общей характеристики работы (первая глава), шести глав, заключения, библиографического списка, включающего 437 наименований. Основной материал изложен на 397 страницах текста, включая 210 иллюстраций, 40 таблиц и приложения на 3 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении и в первой хлаве описана общая структура диссертации и систематика исследований, краткие исторические сведения о начале исследовательских работ в 80-годах по пластмассовым трубопроводам применительно для условий холодного климата. Обоснована актуальность темы диссертации, представлен подробный анализ литературных источников, непосредственно связанных с темой работы. Особое внимание уделяется вопросам совместного воздействия агрессивных сред и низких температур на пластмассовый трубопровод и обосновывается проблема хладостойкости, формулируются цель и задачи исследований, а также пути их решений.

Во второй главе изложена методология исследования хладостойкости пластмассовых трубопроводов, позволяющая выявить негативные моменты воздействия факторов холодного климата на исследуемые трубы, а также оценить степени опасности тех или иных механических напряжений, возникающих при эксплуатации трубопроводов.

Представленная методологическая часть состоит из четырех взаимосвязанных блоков:

1. Методика механических испытаний образцов материалов в интервале низких климатических температур. Исследования проводились в лабораторных условиях с целью получения всех необходимых характеристик объектов при низких температурах по усовершенствованным методикам с позиций механических испытаний композитов и термопластов при низких температурах. Описаны условия применимости известных прочностных и деформационных критериев механики гомо-полимеров и армированных непрерывными волокнами композитов.

9

2. Структурные и физические методы исследований Использовались сорбцион-ный, рентгеноструктурный, дилатометрический и резонансный методы, динамо-механический и термомеханический анализы, сканирующая и оптическая микроскопия, ПК- и УФ- спектроскопия, акустическая эмиссия. Исследовалась надмолекулярная структура основных материалов и сварных соединений, а также рассмотрена кинетика их температурной обратимости после воздействия низких температур Полученные результаты позволили объяснить наблюдаемые макро-механические эффекты при низких температурах.

3. Методика испытаний труб в натурных условиях холодного климата Блок включает методы определения несущей способности, деформативности, видов разрушения труб, взаимодействия изделий с грунтами, температурных перемещений, образования и развития трещин, поверхностных явлений (адгезии и субмик-рорастрескивания). Перечисленные методы использованы для оценки конструкционной прочности и стойкости изделий к совместному воздействию негативных факторов холодного климата.

4 Методика опытно-промышленных испытаний трубопроводов. Помимо методов определения нормированных показателей работоспособности действующих подземных пластмассовых сооружений, предлагается разработанная методика измерений основных и косвенных показателей взаимодействия труб с многолетне-мерзлыми грунтами.

В главе описаны две специально разработанные установки: первая для испытаний трубчатых образцов в диапазоне температур от минус 150° до 300°С при одноосном и двухосном нагружении (осевое растяжение и внутреннее давление, установка УДОНД), которая реализована для работы в лабораторных условиях; вторая - для испытаний трубчатых образцов в атмосферных условиях при воздействии внутреннего давления (установка УВД-40).

Приводятся описания разработанных приспособлений для исследования трубопроводов в подземном заложении: трубных конструкций - изгибом, полых цилиндрических образцов - ударом, ответственных фрагментов и различных соединений труб - изгибом, сжатием и растяжением. Рассматривается разработанный прибор для исследования микроразрушений в крупногабаритных изделиях при циклических механических и температурных воздействиях. Изложены методики испытаний, измерений различных параметров, обработки для получения достоверных результатов и обеспечения повторяемости обнаруженных эффектов, статистического анализа ошибок и погрешностей испытаний. Особое внимание уделено проверке механизмов и узлов испытательной и регистрирующей техники.

Третья глава посвящена трубным полиэтиленам. Изложены результаты низкотемпературных испытаний трубчатых образцов при осевом растяжении, в том числе при наличии внутреннего давления, структурных исследований, описаны

обнаруженные эффекты механического поведения в диапазоне низких климатических температур.

Температурные зависимости упруго-прочностных показателей представлены на рис.1. Анализ диаграмм деформирования (рис.2) полиэтиленов ПЭ80 и ПЭ100 показывает, что материалы до температуры -60°С не теряют эластичные свойства, в том числе при воздействии внутреннего давления 1,2 МПа. Деформативность уменьшается только на 3%, следовательно, трубы сохраняют свою эксплуатационную гибкость.

Рис. 1. Изменения упруго прочностных Рис- 2- Характерные диаграммы дефор-показателей полиэтиленов при сниже- мирования трубчатых образцов при осе-нии температуры: 1,2- ПЭ80; 1', 2' - вом растяжении при наличии внутрен-ПЭ100 него давления 1,2 МПа, установка

УДОНД (стрелки - разгрузка)

Таблица 1

Основные низкотемпературные показатели труб из ПЭ80 0110 при воздействии внутреннего давления

Определяемые Температура испытаний, °С

характеристики +20±0,5 +7±0,5 -18±0,5 -23,5±1,5 -44±1,0

1 Вид разрушения Вязкий Вязкий Вязкий Квазихрупкий Квазихрупкий

2 Максимальное давле-

ние в трубе, МПа 4,5+0,5 5,5+0,5 5,9±0,7 7,25±0,7 12,25±0,5

3.Разрушающее напря-

жение, МПа 15,0±2,0 16,5±2,0 23,5±3,8 29,0±5,8 49,0±10,0

4 ПВЭ1*', МПа 18,0±1,0 22,3±1,2 36,0±10 Не фиксир-ся Не фиксир-ся

5.Предельная деформация, % 17,5 13,9 14,0 6,0 5,5

(*) ПВЭ - предел вынужденной эластичности

Результаты испытаний при воздействии внутреннего давления на установке УВД-40 приведены в табл.1 и 2. Как видно из табл.1, уровень окружных напряжений, равный 22,3 МПа, при температуре +7°С соответствует давлению 5,5 МПа

(на рис.3 стрелками показаны фактические значения внутреннего давления). При этой температуре на уровне напряжений =22,5 МПа наблюдаются довольно большие вязкотекучие деформации (рис.3, кривая при Т=+7°С). Далее ход кривой при £>11,8ГЛ cooiветствует процессу обраювания локального "вздутия» на по верхности трубы

Диаграммы деформирования при низких температурах не подобны диаграммам, полученным при положительных температурах (рисЗ, кривая при Т=-44°С), моменты разрушения раскрытием магистральной трещины по оси цилиндра соответствуют максимальной точке на кривых. Характер полученных диаграмм при воздействии внутреннего давления труб из ПЭ100 качественно соответствует кривым, полученным для ПЭ80 Основные показатели для труб из ПЭ100 приведены в табл 2

Рис.3. Диаграмма деформирования полиэтиленовой трубы из ПЭ80 по окружному паправле-0 7 3 8,7 11 11,8 13,9 нию при погружении внутренним давлением (установка УВД-40)

Таблица 2

Основные низкотемпературные показатели труб из Г1Э100 0110 при воздействии внутреннего давления

Определяемые харак- Температура испытаний, °С

теристики 18 -14,5 -28 -38 -45,5

1 Вид разрушения Вязкий Вязкий Вязкий Квазихрупкий Квазихрупкий

2 Максимальное давле-

ние в трубе, МПа 7,6±0,6 8,4+0,5 9,9±0,6 12,0±1,7 13,1±1,5

3 Разрушающее напряжение, МПа 23,0±3,5 25,5±2,5 30,0±4,0 42,5±5,7 51,0±10,0

4 ПВЭ, МПа 28,0±1,2 32,3±1,7 39,5+3,5 50,0±7,5 55,5±9,5

5 Предельная деформация, % 14,0 11,5 10,0 5,0 5,0

Результаты испытаний при воздействии внутреннего давления на образцы со сварными соединениями показывают, что разрушение образцов происходит "подобно хрупкому" при температурах Т<-37°С (рис.4 а), что ниже, чем значения в табл.1. В трубах со сварными соединениями, как у ПЭ80, так и у ПЭ100, снижение температуры приводит к росту величины разрушающего давления по отношению к образцам без сварного соединения При всех испытаниях разрушений по сварному соединению не наблюдалось Область начала разрушений не зависит от наличия сварного соединения, и происходит в произвольных местах,

хотя при температурах выше -30°С начало вздутий локализовано вне сварных швов (рис.4 б).

а) трещина при температуре б)разрушение вздутием при Т=-18°С,

испытаний -4б°С

в) квазихрупкое разрушение г) вязкий вид разрушения

Рис.4. Характерный вид разрушений труб из ПЭ80 при воздействии внутреннего давления при различных температурах (пояснения к обозначениям в тексте)

а) б)

Рис.5. Фрактограмма поверхности разрушения образцов из ПЭ80: а - уменьшение размеров сферолитов в зоне квазихрупкого (К-ХЗ) разрушения до зоны долома (ЗД); б - зеркальная зона (33) хрупкого разрушения при температуре 80°С, переходящая к вязко-квазихрупкому разрушению (В?)

Бимодальные полиэтилены ПЭ80 и ПЭ100 при нагружении внутренним давлением при температурах ниже -18° и -28°С соответственно меняют моду разрушения по толщине труб. Вязкопластичный вид разрушения с внутренней части трубы меняется на квазихрупкий (рис.4 в), а квазихрупкое разрушение на поверхностных слоях переходит в вязкое (рис.4 г). При этом линейный рост магистраль-

13

ной трещины затормаживается, что свидетельствует о повышенной способности сопротивления материала быстрому распространению трещины в осевом направлении. Разрушение при температурах ниже -40°С содержит зоны квазихрупкого и вязкого типов, причем переход имеет четко выраженные границы (рис.4 в). Установлено, что раскрытие трещины разрушения происходит в результате последовательных разрывов тяжей, которые возникают при вынужденно локальных деформациях микрообластей перенапряжений, обнаруженных на фрактограммах в виде «лепестков» (рис.4 г).

Результаты ударных испытаний по Шарпи показывают, что вязкость разрушения бимодальных полиэтилепов ниже температуры -10°С стабилизируется (рис 6). Фрактограмма квазихрупкого разрушения подтверждает процесс резкого «торможения» продвижения быстрой трещины, о чем свидетельствует интенсивность уменьшения размеров характерных структурных элементов - сферолитов (см. рис.5 а).

А, кДж/м2 ] Л

пэюоЛ/ ■

-

ПЭ80

т°с

60 50 40 30 20 10 о

-70 -50 -30 -10 10 Рис.6. Зависимость вязкости разрушения газовых полиэтиленов от температуры

-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 Рис.7. Температурная зависимость эффективного коэффициента интенсивности напряжений в образцах с V-образными надрезами

При одноосном растяжении образцов с У-образным «тупым» надрезом неполное разделение образцов происходит с раскрытием трещин. Общие закономерности деформирования и разрушения материалов ПЭ80 и ПЭ100 с концентраторами следующие: на первом этапе нагружения превышение напряженного состояния в зоне концентрации напряжений «предела вынужденной эластичности» на локальном участке У-образного надреза приводит к квазихрупким разрушениям сферолитов-мезоморфоз, с вытягиванием «лепестков» по их окраинам; второй этап характеризуется кумуляцией деформационного процесса и разрушением вытянутых частей материала, что приводит к следующему, третьему этапу - началу нового цикла разрывов вытянутых частей. Такое продвижение «быстрой трещины» приводит к диссипации энергии разрушения. Формальный расчет коэффици-

епта концентрации напряжений показывает его повышение при снижении температуры испытаний (рис.7).

Температура хрупкости по верхнему пределу экспериментального температурного интервала для материала ПЭ80 равна минус 60°С, материала ПЭ100 -минус 70°С, ПЭХ - минус 80°С, а детальные исследования с привлечением фрак-тографического анализа показывают, что идентифицируемый след хрупкого разрушения во всех исследованных полиэтиленах наблюдается при температуре -80°С и ниже (рис.5 б).

Лабораторные измерения относительных температурных перемещений ПЭ80 в области низких температур показаны на рис.8 а, там же приведены результаты замеров температурных перемещений 6 метровых труб, проведенных в натурных климатических условиях в неотапливаемом помещении (циклы). Как видно, данные ложатся практически в единую зависимость с некоторыми вариациями в особых температурных точках. Рассчитываемый коэффициент линейного температурного расширения (КЛТР) по усредненному методу для материала ПЭ80 до температуры -60°С равен 2x10 4 град '. Опытные данные показывают некоторые локальные вариации данной характеристики, причина которых заключена в низкотемпературных изменениях релаксационных свойств бимодального полиэтилена.

Подобными испытаниями обнаружен эффект влияния масштабного фактора на температурное перемещение труб из ПЭ63 (рис.8 б) и ПЭ80 (рис.8 в) при низких климатических температурах. Это объясняется тем, что при охлаждении включается механизм торможения температурных перемещений, обусловленный неравномерностью снижения подвижности структурных связей, что усугубляется происходящим (продолжающимся) при этих температурах процессом изменения конформации макромолекул и соответственно перестройкой надмолекулярной структуры материала.

Такой сложный процесс можно интерпретировать элементарными «стопорами», определяющими падение степени подвижности межструктурных связей, распределенных по краям сферолитов-мезоморфоз. При увеличении размера тела в одном направлении (как в трубах) количество «стопоров» в данном направлении суммируется и, чем больше линейный размер тела, тем значительнее будет кажущийся «эффект торможения» температурных перемещений. По этой причине, чем сложнее процесс структурной перестройки материала и ниже температура, тем существеннее влияние экспериментально наблюдаемого масштабного фактора. Поэтому применение усредненного КЛТР для классического расчета температурных перемещений при низких климатических температурах дает завышенные результаты.

-25 -20 -15 -10 -5

Рис.8. Относительные температурные перемещения труб из ПЭ80 (а, в) и ПЭ63 (6), и зависимость осевых напряжений от температуры при предварительном натяге (д) в вариантах длительных (до 1,5 мес.) натурных испытаний в неотапливаемом помещении (гид) полиэтиленовой трубы из ПЭ80; вариант г - труба без предварительного натяга (Р=0); вариант з - лабораторные испытания (пояснение к обозначениям в тексте)

В соответствии с рис.8 гид для полиэтиленовых труб осевой нагруженности до Р=1,1 МПа рост температурных напряжений в противоположном направлении ограничен диапазоном снижения температур до определенного уровня ПТ\ для

труб нагруженное™ свыше Р=1,1 МПа, рост температурных напряжений ограничен реологическими свойствами самого материала при данной температуре и подчиняется закону аддитивности напряжений Установлено, что рост температурных напряжений в интервале низких климатических температур ниже предела прочности в 10 раз, те Пт=ат„„УЮ, что доказывает практическую невозможность разрушения жестко закрепленных по торцам труб из бимодальных полиэтиленов от температурных напряжений Дополнительные кратковременные испытания в лабораторных условиях на квазиплоских образцах (рис.8 з) подтвердили результаты натурных длительных испытаний. Отсюда ясно, что длительное нагружение в упругой области деформирования не влияет на термоупругую характеристику ПЭ80.

Рис.9. Температурные зависимости динамических свойств бимодальных полиэтиленов: а) динамического модуля упругости; б) тангенса угла механических потерь

Методами динамического механического анализа в полиэтиленах ПЭ80 и ПЭ100 в диапазоне низких климатических температур выявлены релаксационные процессы термо-активационного типа. Температурные зависимости динамических свойств приведены на рис.9 (а - резонансный метод; б - метод затухающих механических колебаний). Температурные диапазоны релаксационных процессов на рисунке отмечены АТ\, АТг и ЛТЪ. Установлено, что на нижнем пределе этих интервалов, т.е. при температурах ниже -40°С проявляется аномальное отклонение деформационных зависимостей, определяющее эксплуатационные свойства изделий из данных материалов В интервале температур -60°. ,20°С при низкочастотном воздействии (рис 9 б) выявлено, что релаксационные процессы связаны в основном с конформациями боковых разветвлений макромолекул бимодальных полиэтиленов.

При температурах ниже -40°С обнаружены относительно плотные структурные объекты полиэтилена, условно названные мезоморфозами, имеющие квазисферический вид (см. микрофотографию на рис.9 б).

Рентгеноструктурными исследованиями в сочетании с оптической и сканирующей микроскопией выяснено, что образование мезоморфоз конечного размера завершает процесс формирования последовательной иерархической системы

структур, по принципу - глобальные движения возможны лишь после завершения более мелких.

Установлено, что при циклическом охлаждении - нагреве образцов из ПЭ80 и ПЭ100 в режиме [-197°;+20°С|, кроме основных кристаллитов, образуются малые упорядоченности макромолекул полиэтилена (рис 10 б и в) за счет боковых разветвлений сополимера, имеющие наибольший кинетический потенциал остаточной подвижности.

Рис.10. Результаты рентгеноструктурного анализа: а - сравнительные дифракционные профили дефектного и нормального сварных швов; б- без воздействия низких температур; в -сканированная область после воздействия низких температур

Следует заметить, что во всех испытанных бимодальных и сшитых полиэти-ленах, включая модельные и со «сплошным сварным швом» образцы, наблюдается закономерность повышения деформации растяжения при снижении температуры от -40° до -60°С, что отсутствует как у исходных, так и у «закаленных» образцов из унимодального полиэтилена ПЭ63. Причиной аномального отклонения деформационных зависимостей является процесс завершения при этих температурах формирования мезоструктур, так что механические эффекты на макроуровне обусловлены влиянием уровня снижения температуры на вязкоупругие характеристики возникших структурных единиц, а также степенью восприятия нагрузки иерархической структурной системой материала. Они и определяют позитивные эксплуатационные свойства труб из данных материалов.

Диаграммы деформирования образцов со «сплошным сварным швом» (рис.11) свидетельствуют о снижении эластичных свойств материала сварного соединения. Жесткость и прочность при снижении температуры испытаний соответствуют уровню повышения основных характеристик материала, но диаграмма деформирования свидетельствует об отсутствии процесса «вытягивания» макромолекул ПЭ после «предела вынужденной эластичности» (рис.2, 3 и 11 б)

Механические испытания и структурные исследования показали хладостой-кость стыковых сварных соединений, однако установлено, что перегрев материала при стыковой сварке образует дефектный пограничный слой из деградированного материала (рис 10 а) Что касается муфтовых сварных соединений с закладными нагревательными элементами, то они также обладают достаточной хладо-стойкостыо. Повышенная стойкость к образованию и развитию трещины в этих соединениях объясняется образованием вокруг нагревательных элементов прочных микрооболочек с измененной структурой. Микрооболочки вокруг нагревательного элемента образуют круговую спиральную армировку в зоне сварки и тем самым обеспечивают низкотемпературную прочность соединения.

а) б)

Рис 11. Температурные зависимости упруго-прочностных свойств образцов со «сплошными сварными швами»: (а) - деформативность и упругость; (6) - диаграммы деформирования и прочности

В четвертой главе приведены результаты исследования влияния ширины и «степени» переплетения лент на деформативные и прочностные свойства намоточных композитов. Установлено, что ширина наматываемой ленты и «степень» их переплетения не влияют на модуль упругости и уровень напряжений, соответствующий потере монолитности стеклопластика с углом намотки от ±30° до ±60°, увеличение ширины ленты приводит к снижению прочности композита, зона переплетений является «слабым звеном» в композите Следовательно, стеклопла-стиковые намоточные изделия должны изготавливаться с минимальной «степенью» переплетения лент и оптимальной шириной наматываемой ленты, которая зависит от эффективного диаметра трубы, заданного угла армирования и требуемого коэффициента армирования.

Рассматривается модель намоточного композита, построенная на основе теории слоистых сред, позволяющая описать процесс деформирования перекрестно армированной оболочки из стеклопластика при растяжении в осевом направлении

на всех этапах нафужения, вплоть до потери несущей способности. Модель разработана на основе общего подхода В В Болотина, развитого в работах В В. Пар-цевского. Рассмотрены моментные эффекты и нелинейность сдвиговой компоненты, возникающие в результате взаимного поворота жестких армированных лент.

Первая часть модели предназначена для описания процесса деформирования стеклопластиков до потери монолитности связующего, вторая - после растрескивания матрицы композита Рассматривается регулярная структура армирования, характерная для реальных композитов, изготовленных намоткой ленты (или стек-лоровинга), состоящей из нитей (или волокон) с конечной сдвиговой жесткостью.

После определенных преобразований аналитическая форма для вычисления прочности оболочки в осевом направлении (z) при низких климатических температурах соответствует максимуму усредненных осевых напряжений и имеет следующий вид:

Пг(Т) s azmax(T) = R*M(T) fS/f2«' , (1)

2hb2 sin2 (<p - w)

т.е. обратно пропорциональна ширине ленты b, что согласуется с экспериментом. Угол взаимного поворота перекрещивающихся лент, при котором уменьшается исходный угол армирования <р, имеет вид:

ю= R?. (Т). (2)

2rGr(T)

Данный механизм взаимного поворота лент вносит дополнительный вклад в процесс деформирования при осевом нагружении трубы до растрескивания связующего. Условие разрушения матрицы на уровне слоя контролируется квадратичным критерием Хашина. В зависимостях (1) и (2) R*m(T) - сдвиговая прочность связующего, определяемая сплайновой интерполяцией экспериментальных данных по температуре; h - толщина ленты; (о/г) - толщина неповрежденной прослойки связующего радиуса г с модулем сдвига С/77 (индекс у означает нелинейность модуля сдвига связующего).

В случае нагружения композита выше точки растрескивания матрицы общая деформация композита складывается из трех составляющих:

£i=£¡+X£2+X^ (3)

где х ~ безразмерный параметр, учитывающий "степень" переплетения лент,

Расчеты показывают, что деформация в основном определяется кинематическими соотношениями растяжения квазирегулярных фрагментов S¡. При этом вклад в общую деформацию взаимного поворота лепт сводится к вычислению £2=cos(ip-oj)/cos(p-1. (4)

Предполагая, что лепта по краям свободна от напряжений, учет изгиба и сдвига лент проводится по величине смещения центров двух соседних фрагментов перпендикулярно направлению армирования на величину Д. Поэтому изгиб-ная часть деформации определяется по формуле

ег=а>Щ((р-а>), (5)

в этом случае угол поворота имеет следующий вид:

» = *г(Г) + , (6)

\Ю(Т )(Ь / зт2<р + 3)

где й(Т) - изгибная жесткость ленты, 8- расстояние между краями соседних лент. Разрушение материала определяется при решении задачи кручения прослойки между армированными лентами при выполнении условия

гти>^м(Т). (7)

Максимальные касательные напряжения оцениваются по формуле т„„п=г(М„/.Iр), где Мпр, .!р - крутящий момент и полярный момент инерции. При выполнении условия (7) разрушение прослойки происходит по краям лент на некоторую величину ¿=с1(Ту), которая является функцией от температуры и скорости нагружения оболочки, вторая переменная позволяет произвести учет времени.

Для определения деформации £3 от изгиба лент, угол поворота трансформируется и имеет вид

д

(Ь/ап2р + <5)

(8)

Рис.13. Экспериментальная при Т=20°С (сплошная) и расчетные (1,2,3,4) деформа-тивные кривые композитной трубы с углом армирования (р=±45° при осевом погружении, и зависимость изменения (р от первоначального при деформации композита (пояснения к обозначениям в тексте)

Анализ механизмов, связанных с поворотом и изгибом лент, хорошо отражает модельные расчеты с линейно и нелинейно-упругой матрицей, результаты которых приведены на рис.13. Кривая 1 соответствует реализации задачи с учетом кручения и линейно-упругой матрицей; кривая 2 - той же задаче, но с нелинейно-упругой матрицей; кривая 3 - задаче изгиба с нелинейно-упругой матрицей.

Видно, что применение рассмотренных механизмов раздельно не дает положительных результатов, совместное решение задачи кручения и изгиба с нели-

нейно-упругой матрицей позволяет удовлетворительно рассчитать несущую способность композита (рис.13, кривая 4). На рис.13 также приведены (штрих пунктирной линией) изменения угла армирования с учетом (<р-о)У линия соответствует модельным задачам при температуре -60°С; линия 2' - задаче, реализация которой произведена с исходными данными при нормальной температуре.

Разработанная модель рекомендуется для более точного определения предела монолитности и расчета несущей способности армированных стеклопластиковых оболочек бипластмассовых труб при низких климатических температурах.

В пятой главе представлены результаты экспериментального исследования композитных труб при воздействии факторов холодного климата.

Рассматриваются стеклопластик и органопластик при различных видах на-гружений' растяжение, кручение, сдвиг, изгиб, ударные испытания, в том числе межслойный сдвиг. Наряду с традиционными упруго-прочностными показателями внимание уделяется и пределу монолитности композитов (рис.14). Предел монолитности исследовался при осевом растяжении труб и воздействии внутреннего давления и фиксировался с помощью специально разработанной аппаратуры установки УДОНД по уровню падения создаваемого избыточного давления внутри трубчатого образца, контролируемого методом акустической эмиссии.

Рис.14. Зависимость прочностных характеристик стеклопластиковых оболочек с различными углами армирования от температуры испытаний: 1 - с углом армирования ±30°; 2-±45°; 3- ±60°; • - предел несущей способности; о - предел герметичности; *- «точка растрескивания», определенная методом акустической эмиссии

В соответствии с рис.14 снижение температуры до -60°С способствует повышению предела монолитности и растрескивания связующего от напряжений. Таким образом, понижение температуры испытаний стеклопластика повышает не только несущую способность, но и монолитность материала, зависящую в основном от особенностей температурного поведения связующего, включая проблему границы раздела волокно-матрица.

Детальные механические исследования связующего проводились в слоистых композитах. Они также позволяют прояснить проблему сдвиговой нелинейности прослойки связующего, заключенной между относительно жесткими слоями. При этом результаты макроскопических опытов рассматриваются с позиций мезо-уровневого подхода, как наиболее удобных для исследований.

Анализ зависимости несущей способности слоистых стеклопластиков при изгибе от температуры испытаний показывает, что предел прочности (рис.15) независимо от масштабного фактора (ЦК) при понижении температуры с некоторыми вариациями постоянно растет В ходе эксперимента фиксировалась мода разрушения каждого образца. На рис 15 вид разрушения расслаиванием от сдвиговых напряжений отмечен черным цветом маркера, а светлым маркером - разрушение поперечным «изломом» образца от нормальных напряжений В соответствии с рисунком для всех размеров образцов понижение температуры приводит к смене моды разрушения слоистого стеклопластика

Рис.15. Температурная зависимость несущей способности при изгибе слоистых стекло пластиковых образцов с одинаковой шириной Ь=20 мм и толщиной й=5 мм: 3 -¿/й-12; 2 -¿/71=16; 1-/^=24(¿-длина образцов)

Если выделить прямоугольную область (рис.15, левый верхний угол), где композит разрушается расслаиванием, то легко заметить пределы нагрузок и температур проявления эффекта спонтанного возникновения макроскопических структур, внешне определяемых как смена моды разрушения.

В диапазоне температур от -20° до -40°С при нагружениях с реализацией сдвиговых напряжений наблюдались повышения деформаций, которые были названы эффектом низкотемпературной локализации деформаций Данный факт в диапазоне от -20°С до -40°С слабо отражается на показателях прочности однонаправленных стеклопластиков, изготовленных методом непрерывной намотки, что связано с отсутствием ярко выраженной прослойки связующего у этих композитов.

Выводы рассмотренных экспериментальных работ по исследованию роли матрицы стеклопластиков приводят к тому, что особое внимание следует уделить низкотемпературному поведению связующего в составе композита. Анализ литературных источников показывает, что неадекватное поведение материалов при этих температурах возможно только при релаксационных переходах. Существование релаксационных явлений, том числе мультиплетных, в композитах со стеклообразной матрицей при низких температурах были установлены И И Перепсчко с коллегами, и были повторены другими авторами В наших экспериментах результаты также подтверждаются.

В связи с вышеотмеченным, нами был поставлен эксперимент для прямого замера уровня напряжений охлажденного и нагруженного слоистого образца при

23

нагреве. Схема нагружения - трехточечный изгиб, скорость нагрева 1 град/мин, замер Оу-(У){Т) при постоянно заданной величине прогиба (рис.16). Как видно из рис.16, при температурах -40° и -20°С заметны резкие изменения уровня нормальных напряжений, которые естественно связаны со сдвиговыми. Очевидно, что при этих температурах происходят температурные переходы, причем с учетом /У/г= 10 это связано в основном с релаксацией напряжений в прослойке связующего.

Рис 16 Релаксация нормальных напряжений нагруженного изгибом образца в условиях нагрева от -60° до -13°С

Полученные результаты в сочетании с «

данными динамического механического анализа показали, что релаксационные свойства стеклообразного полимера в определенном диапазоне низких температур и их реакция на внешнее механическое воздействие обусловлены характером потери молекулярной подвижности, которая, в свою очередь, определяется не только химическим составом и строением, но и образованием системы иерархических структур, хорошо фиксируемых на мезоуровне. Наблюдаемое явление блочной подвижности объясняется существованием естественного технологического «промаха» сшивки, имеющего основу в неоднородности по составу рсакционноспособных олигомеров (по составу и блочности со-олигомеров), что усугубляется введением регламентированных пластификаторов Явление полностью согласуется с теорией структурного и физического стеклования полимеров, основанной на критериальное™ свободного межмолекулярного объема от степени снижения температуры, а также с теорией полимерных сеток

В известных работах С Я Френкеля, В.А Каргина, Г.М.Бартенева, Ю В Зеленева, В.В.Ковриги и других исследователей обосновано положение о том, что каждое температурное изменение макросвойств полимера определяется ,

конформационной способностью макромолекул или термотропностью узлов сшивки, а температурные переходы, изменяющие физико-механические свойства сопровождаются релаксационными явлениями. При этом влияние конформаций макромолекул на изменение свойств полимеров реализуется только посредством перестройки надмолекулярной структуры. Значит, при снижении температуры в структурно застеклованном эпоксиполимере должны резко возрастать термические напряжения, приводящие к его разрушению, что не наблюдается даже при циклических термоударах [+20° «-> -196°С]. Следовательно, должны существовать в объеме материала макроскопические области диссипации энергии термонапря-

жепий. Такие объекты были обнаружены и идентифицированы с помощью разработанного микропузырькового метода (рие.17 а) и наблюдались через поляризационный микроскоп (рис.17 б).

Рис.17. Структура смолы ЭД-20: а -фрактальная структура конденсируемого реактопласта, полученная микропузырьковым методом (увеличение х45,); б -фотографии одной области отвержденной смолы, снятые через поляризацион ный микроскоп при различных температурах (увеличение хЗЗ)

Кооперированное движение блочных структур в поле механических напряжений осуществляется в зависимости от строения морфоз и температуры в виде конечных форм и образует в материале трехмерные объекты. Возникающие кинетические единицы, названные условно мезоморфозами, характеризуют макроскопическое поведение связующего в составе слоистого композита, их взаимодействие и проявляется в виде эффектов локализации деформаций и спонтанного появления макроскопических структур, меняющих моду разрушения при снижении температуры испытаний.

Один из негативных факторов холодного климата - совместное воздействие влаги и низких температур, рассматривался в контексте термоциклирования образцов. Из многочисленных результатов исследований по данному направлению приведем кривые сорбции и результаты механических испытаний намоточного стеклопластика на связующем ЭД-20 (рис 18)

Результаты испытаний при нормальной температуре показывают (крив.З, рис 18), что прочность снижается не более чем на 10% за 3 года экспозиции. Прочность изгиба увлажненных и замороженных образцов до температуры -60°С в первый год экспозиции незначительно возрастает; на второй год - снижается, а затем выходит на асимптотический режим и составляет 85% от исходной прочности.

к.,к2

Рис.18. Кинетика водопоглоще-ния СП охлажденной воды (крив.1) и ее влияние на изгибную прочность сегментальных образцов при температуре -60°С (крив.2 - К2) и при нормальной температуре (крив.З — К/). К1, К2 — коэффициенты сохраняемости материалов при температурах 20° и -60°С, соответственно

Повышение низкотемпературной прочности СП в первый год экспозиции объясняется возрастающей абсорбцией влаги в смоле, которая в основном происходит за счет диффузионных процессов, и не оказывает разрушающего действия на стеклопластик. Далее, пластифицирующая роль холодной влаги оказывается существенной, что приводит к снижению в объеме композита остаточных напряжений и стабилизации показателей прочности. Практическое совпадение коэффициентов сохраняемости К{ и К2 после 3 лет экспозиции свидетельствует о достаточной механической стойкости влагонасыщенного СП на основе связующего ЭД-20 к воздействию низких температур.

В шестой главе приведены результаты исследования хладостойкости бипла-стмассовых труб. Основное внимание уделено границе раздела термопласт-реактопласт, которая имеет большое значение при низких температурах. Теоретические исследования проводились на основе известных классических соотношений трубных конструкций по 3-слойной схеме Рассматривались варианты с промежуточным слоем из полиизобутилена, севилена, а также без них.

Расчет температурных напряжений, возникающих в бипластмассовой трубе при ее охлаждении до -60°С, показал следующее: а) отсутствие специальной связи между слоями приводит к отслоению термопласта от стеклопластика; б) введение эластичного промежуточного слоя существенно снижает уровень окружных и осевых напряжений в слое термопласта и соответственно радиальных напряжений на границе раздела слоев. На модельных образцах экспериментально показано, что нижний температурный предел расслоения труб с эластичным промежуточным полиизобутиленовым слоем на 15-20° ниже, чем у бипластмассовых труб со слоем из севилена (технология ЗАО «Композитнефть»), Однако изготовление БиП трубы с промежуточным слоем из полиизобутилена имеет ряд технологических проблем, которые резко снижают время формирования изделия.

Исследования были проведены и на вариант БиП трубы без промежуточного слоя Испытания проводились осевым растяжением и сжатием в упругой обласш с фиксацией напряжений на межслойной поверхности (а/""4"*). Результаты экспериментов с БиП трубами, изготовленными на различных оправках, приведены на рис.20.

0гш«ерт^ Рис.20. Температурная зависимость

относительных осевых напряжений стеклопластикового слоя при погружении: 1 —изготовленного на податливой оправке; 1 - изготовленного на жесткой оправке по традиционной техно чогии а -уровень напряжения, соответствующий по тере монолитности СП, изготовленного на жесткой оправке а -то же для стеклопластика сформированного на податливой оправке

Как видно из рис.20, степень роста показателей прочностных свойств при низких температурах намоточного стеклопластика, изготовленного на податливой оправке, существенно меньше, чем у композита, сформированного по традиционной технологии, т.е на жесткой оправке, но температура максимального растрескивания (по методу акустической эмиссии) первого СП снижается на 10° по сравнению со вторым. Полученный результат позволил усовершенствовать технологию создания более устойчивых к низкотемпературному растрескиванию стекло-пластиковых оболочек.

Цикл экспериментальных исследований, включающий механические испытания на растяжение, сжатие и на внутреннее давление БиП труб (без промежу-I точного слоя), подтвердил хладостойкость конструкции с наружным слоем из

стеклоэпоксидного намоточного композита и внутренним слоем из ПЭ80.

Седьмая глава посвящена опытно-промышленным испытаниям полиэтиленовых и стеклопластиковых труб подземного заложения. В ходе опытно-промышленных испытаний в течение 2-х лет был проведен мониторинг подземного газопровода, смонтированного из труб ПЭ80, в котором было предусмотрено проведение замеров температур в ореоле газопровода, на поверхности грунта и воздуха, осевые и вертикальные перемещения трубопровода. Все замеры проводились на 5 контрольных точках по длине трассы. Результаты мониторинга приведены на рис.21.

В соответствии с рис.21 можно сделать следующие выводы минимальная температура за период измерений в ореоле газопровода не опускается ниже

температура. С0

-КТ 1

- КТ 2 КТ 3

-КТ-4 -КТ 5 -ТПГ

- ВТ

осевые перемещения мм

-8°±1,5°С; относительно большие перемещения газопровода наблюдаются в более влажном грунте, зафиксированный максимум вертикальных перемещений равен

23 см, что для полиэтиленового газопровода вполне безопасно; вертикальные и осевые перемещения газопровода происходят в основном из-за морозного пучения; температурные деформации имеют относительно малый порядок

Рис.21. Распределение температур в ореоле подземного газопровода из полиэтилена ПЭ80 (а) и его перемещения (б, в) за период наблюдений (КТ - контрольные точки съема данных, ТПГ -температура на поверхности грунта, ТВ - температура воздуха)

Результаты опытно-промышленных испытаний полиэтиленового газопровода подтвердили возможность применения труб из ПЭ80 для сооружения внут-рипоселковых газопроводов. Трубы и их соединения сохраняют целостность и герметичность при воздействии максимально возможных напряжений при влиянии различных процессов возникающих в многолетнемерзлых грунтах.

Заключение

1. Разработаны испытательные установки и методы низкотемпературных исследований трубчатых образцов в сложно напряженном состоянии (растяжение, квазистатическое и динамическое воздействия внутренним давлением), позволяющие реализовать всевозможные термомеханические ситуации, возникающие при эксплуатации трубопроводов, и определить изменения упруго-прочностных характеристик материалов и особенности разрушения изделий, включая сварные и другие соединения Для обеспечения опытно-промышленных испытаний газопроводов в полевых условиях разработан компьютерный измерительный комплекс мониторинга зависимостей осевых и вертикальных перемещений подземных трубопроводов, распределения температур в ореоле труб, в массиве деятельного слоя фунта и воздуха.

2. Установлено, что для бимодальных полиэтиленов рост температурных напряжений в интервале низких климатических температур ниже предела прочности

0 о

1 I

в 10 раз, что доказывает невозможность разрушения жестко закрепленных по торцам труб от температурных напряжений.

3. Показано существование смены моды разрушения по толщине труб из бимодальных полиэтиленов ПЭ80 и ПЭ100 при температурах от -40° до -60°С . Вяз-копластичный вид разрушения по толщине трубы меняется на квазихрупкий, который в свою очередь в наружных поверхностных слоях переходит в вязкое разрушение. Линейный рост магистральной трещины разрушения при воздействии внутреннего давления затормаживается, что свидетельствует о повышенной способности сопротивления материалов быстрому распространению трещины в осевом направлении. Полученные результаты дополняются структурными исследованиями, зафиксировавшими относительно плотные структурные объекты полиэтилена - мезоморфозы, имеющие квазисферический вид. При средних скоростях механического нагружения ниже температуры -40°С материалы деформируются и разрушаются по закономерностям взаимодействия и ориентации возникших структур - мезоморфоз.

4 Обнаружен эффект влияния масштабного фактора на температурные перемещения полиэтиленовых трубопроводов. Эффект вызван возникновением процесса «торможения» температурных перемещений, обусловленного неравномерностью снижения подвижности структурных образований, усугубляемого происходящими при низких температурах конформациями макромолекул и, следовательно, перестройкой надмолекулярной структуры материала Наблюдаемое явление подтверждается существованием низкотемпературных мульти-плетных а - и /^-релаксационных переходов. Выявленный экспериментально масштабный фактор зависимости температурных деформаций от длины полиэтиленового трубопровода необходимо учитывать при проведении проектных расчетов.

5. На основе кратковременных и длительных испытаний и структурных исследований установлено, что повышенная стойкость к образованию и развитию трещины в муфтовых соединениях с закладными нагревательными элементами в основном обусловлена формированием вокруг нагревательных элементов упрочненных микрооболочек цилиндрического вида с измененной структурой Микрооболочки вокруг нагревательных элементов образуют круговую спиральную армировку в зоне сварки и тем самым создают анизотропию механических свойств, выгодных для обеспечения низкотемпературной прочности соединения.

6. Экспериментальные исследования образцов из слоистого стеклопластика различной длины в широком интервале температур позволили выявить смену моды разрушения. Наблюдаемое явление зависит от уровня снижения температу-

ры и от напряженного состояния прослойки связующего. Основной причиной данного эффекта является повышение роли локально несшитых (или слабо сшитых) вязкопластических зон эпоксидианового связующего композита, проявляющейся при снижении температуры Указанные зоны по сути являются областями диссипации энергии температурных напряжений и позитивно влияют на низкотемпературное повышение всех прочностных характеристик материала. При определенном уровне снижения температуры и в предкризисном состоянии прослойки связующего в указанных областях спонтанно возникают макроскопические структуры, приводящие к инверсии напряжений разрушения от нормальных к сдвиговым. 7 Установлено, что ширина наматываемой ленты и «степень» их переплетения в намоточных композитах не влияют на модуль упругости и уровень напряжений, соответствующий потере монолитности стеклопластика с углом намотки от ±30° до ±60° Увеличение ширины ленты приводит к незначительному снижению прочности, зона переплетений является «слабым звеном» в композите Следовательно, стеклопластиковые намоточные изделия должны изготавливаться с минимальной «степенью» переплетения лент и оптимальной шириной наматываемой ленты, которая зависит от эффективного диаметра трубы, заданного угла и коэффициента армирования. 8. Предложена и обоснована модель деформирования стеклопластиковой оболочки, учитывающая конструкционно-технологические параметры композита Достигнута возможность теоретического описания процесса прогрессирующего разрушения стеклопластика при нагружении до полного исчерпания несущей способности при низких климатических температурах Модель предназначена для прогнозирования кратковременной прочности композитов с углом армирования от ±30° до ±60° и обеспечивает более точное определение коэффициента запаса прочности стеклопластиковых оболочек бипластмассовых труб при конкретных температурах. 9 Результаты проведенных исследований позволили обосновать возможность применения полиэтиленовых труб для строительства внутрипоселковых газопроводов и отменить на федеральном уровне действовавший ранее запрет на их применение в системах газоснабжения в регионах с расчетной температурой воздуха ниже минус 45°С. Согласно технико-экономическим расчетам ожидаемый экономический эффект при внедрении полиэтиленовых труб для сооружения внутрипоселковых систем газоснабжения в условиях Якутии составляет в среднем 800 тыс. руб. на один километр газопровода.

Таким образом, проведенный комплекс экспериментально-теоретических исследований позволил решить крупную научную проблему, имеющую важное народ-

но-хозяйственное значение - научное обоснование хладостойкости пластмассовых труб для создания надежной и эффективной инфраструктуры по транспортировке углеводородных сред и топливоснабжению северных регионов России.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Булманис В.Н., Гусев Ю.И , Стручков А.С Влияние «рисунка» намотки на жесткость и прочность при осевом растяжении эпоксидных стеклопластиковых оболочек // Прочность, жесткость и технологичность изделий из композиционных материалов: Материалы 2 Всесоюзной НТК (том.1)- Ереван: Изд-во Ерев. унив-та, 1984.-С. 141-145.

2. Булманис В.Н., Гусев Ю.И., Стручков А.С, Антохонов В.Б. Экспериментальное исследование особенностей деформирования и разрушения при растяжении перекрестно армированных намоточных композитов // Механика композитных материалов - 1985. - № 6. - С. 1020-1024.

3. Антохонов В.Б., Стручков A.C., Булманис В.Н., Гусев Ю.И. Влияние конструктивно-технологических факторов на деформативность и прочность перекрестно армированных намоточных композитов // Механика композитных материалов. -1988,- №4. -С. 623-630.

4 Кузьмин С.А., Булманис В Н., Стручков A.C. Экспериментальное исследование прочности и деформативности намоточных стеклопластиков и органопласти-ков при низких температурах // Механика композитных материалов. - 1989. - №7. -С. 57-61.

5. Булманис В.Н., Герасимов А А., Стручков A.C. Исследование физико-механических свойств стеклопластиковых материалов при естественно-низких температурах // Механика композитных материалов - 1991. - № 4. - С 409-423.

6. Стручков A.C. Термомеханический эффект в слоистых композитах в области естественно-низких температур // Пластические массы. - 1999. - №8. - С. 28-30.

7. Стручков А С., Семенов В.А. Эффект разрушения стеклопластиковых изделий расслаиванием в области отрицательных температур // Пластические массы. -1999.-№9.-С. 13-16.

8. Стручков A.C. Расчет внутренних сдвиговых усилий в бипластмассовой трубе в области конструктивного соединения при отрицательных температурах // Физико-технические проблемы Севера (часть III): Труды международной конференции. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2000. - С. 32-43.

9. Стручков A.C., Латышев В.Г. Циклическое воздействие перепадов температуры на предварительно увлажненную, отвержденную полиэфирную смолу // Физико-технические проблемы Севера (часть III): • конференции. - Якутск- Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2000. - С.|44-52.*ИМ*оТЕКл I

I ¿«„Hm |

31 ш » I

10.Стручков A.C., Латышев В.Г , Федоров Ю Ю. Особенности механического поведения стеклопластиков при низких температурах // Полимерные композиты -2000. Сборник трудов международной конференции- Гомель: Изд-во ИММИ НАНБ, 2000.-С. 106-113.

11.Стручков A.C., Федоров Ю.Ю. Предел монолитности намоточных стеклопластиков при низких температурах // Пластические массы - 2000. - №12 - С. 19-23. 12 Стручков A.C. Анализ напряжений в слоистых стеклопластиках при низкотемпературной смене механизма разрушения // Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных конденсированных сред ЭМФ-2001. Т 1: Полимеры, полимерные композиционные материалы Труды второй международной НТК. -Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2001. - С. 194-197.

13.Стручков A.C., Иванов В И., Федоров Ю.Ю. Поведение полиэтиленовых труб из ПЭ80 при нагружении внутренним давлением при низких климатических температурах II Пластические массы. - 2001. - №9. - С. 36-38.

14.Стручков A.C. Образование структурной неоднородности в термореактопла-стах при снижении температуры // EURASTRENCOLD-2002: Труды I Евразийского симпозиума (часть II). - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2002. - С. 162-174.

15.Стручков A.C., Григорьев В.М Особенности механического взаимодействия с грунтами тонкостенной водопропускной стеклопластиковой трубы для дорожного строительства в условиях Севера // Наука и образование. - 2002. - №4. - С. 37-39. 16 Стручков A.C., Иванов В.И. Основные факторы взаимодействия полиэтиленового газопровода с грунтами в условиях Севера // Наука и образование. - 2002. -№4. - С. 35-36.

17. Стручков А С , Колодезников И.Н. Осевые температурные напряжения в полиэтиленовом трубопроводе из ПЭ80 при воздействии низких температур // EURASTRENCOLD-2002: Труды I Евразийского симпозиума (часть II). - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2002. - С 175-181.

18.Стручков A.C., Колодезников И Н , Федоров С.П., Иванов В.И. Температурные перемещения газовых почиэтиленовых труб в диапазоне низких климатических температур // EURASTRENCOLD-2002- Труды I Евразийского симпозиума (часть II) -Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2002 -С. 181-188.

19.Стручков A.C., Лапий Г.П Неоднородное деформирование реактопластов при снижении температуры // Актуальные проблемы прочности: Сборник трудов XXXVII Международного семинара. - Киев, 2002. - С. 306.

20.Стручков A.C., Федоров С П., Колодезников И Н , Лапий Г.П Влияние температуры окружающей среды на формирование механических свойств сварного соединения полиэтиленовые труб.^ EURASTRENCOLD-2002: Труды I Евразийского симпозиума (часть II): Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2002. - С 199-210

21.Стручков АС, Федоров Ю.Ю Деформируемость полиэтиленовых труб из ПЭ80 при низких климатических температурах // Пластические массы. - 2002. -№2. - С. 43-46.

22 Стручков A.C., Федоров Ю.Ю. Механические свойства бипластмассовых труб при низких температурах // EURASTRENCOLD-2002: Труды 1 Евразийского симпозиума (часть II). - Якутск- Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2002. - С. 188-198.

23.Стручков A.C., Бельчусова H.A., Колодезников И.Н. Исследование сварных соединений газовых полиэтиленовых труб // Химия нефти и газа: Материалы V международной конференции. - Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. - С. 299-301.

24. Стручков A.C., Колодезников И.Н , Лапий Г.П Взаимодействие подземного полиэтиленового газопровода с грунтами при геокриологических процессах // Химия нефти и газа: Материалы V международной конференции. - Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. - С. 327-330.

25.Стручков А С., Родионов А.К., Лапий Г.П. Хладостойкость бипластмассовых труб, предназначенных для транспортировки нефти // Химия нефти и газа: Материалы V международной конференции. - Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. - С. 294-296.

26 Стручков A.C., Федоров С.П., Колодезников И.Н. Температурные напряжения в газовых полиэтиленовых трубах при низких климатических температурах // Химия нефти и газа: Материалы V международной конференции. - Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. - С. 296-299.

27.Стручков A.C., Федоров С.П. Влияние низких климатических температур на напряженное состояние газовых полиэтиленовых труб // Материалы, технологии, инструменты. Т.8. - 2003. -№ 3. - С. 16-18.

28.Стручков A.C., Федоров Ю.Ю. Опытно-промышленные испытания и мониторинг подземного полиэтиленового газопровода // Наука и образование. - 2004. -№1. - С. 53-56

29.Стручков A.C., Бельчусова H.A., Антонов В.Г. Температурные деформации аморфно-кристаллических материалов // Полимерные композиционные материалы и изделия для эксплуатации в условиях холодного климата: Труды II Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (часть IV). - Якутск: Изд-во ЯФГУ СО РАН, 2004. - С 188193

30 Стручков А С., Бельчусова H.A., Бочкарев-Иннокентьев Р Н. Анализ низкотемпературного деформационного эффекта в полукристаллических полимерах // Полимерные композиционные материалы и изделия для эксплуатации в условиях холодного климата: Труды II Евразийского симпозиума по проблемам прочности

материалов и машин для регионов холодного климата (часть IV). - Якутск: Изд-во ЯФГУ СО РАН, 2004. - С. 194-201.

31.Стручков А.С., Бельчусова Н А., Лапий Г.П., Иванов В.И. Фрактальность низкотемпературного структурирования в полукристаллических полимерах // Полимерные композиционные материалы и изделия для эксплуатации в условиях холодного климата: Труды II Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (часть IV). - Якутск: Изд-во ЯФГУ СО РАН, 2004. - С. 201-208.

32.Стручков А.С., Рябец Ю.С., Бельчусова Н.А. Анализ термомеханического эффекта в сварных соединениях бимодальных полиэтиленов // Полимерные композиционные материалы и изделия для эксплуатации в условиях холодного климата: Труды II Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (часть IV). - Якутск: Изд-во ЯФГУ СО РАН, 2004. -С. 208-217.

33.Стручков А.С., Бельчусова Н.А., Сивцев Е.Я. Влияние низких температур на структурные изменения зоны сварного соединения газовых полиэтиленов // Полимерные композиционные материалы и изделия для эксплуатации в условиях холодного климата: Труды II Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (часть IV). - Якутск: Изд-во ЯФГУ СО РАН, 2004. - С. 218-223.

34.Antokhonov V.B., Bulmanis V.N., Struchkov A.S. The Mechanical behaviors peculiarities of angle-plyreinforced shells made out of glass and organic fiber reinforeed plastics // The fifth international conference on Composite Structures: - July 1989, Paisley College of Technology. - P. 1092-1098.

35.Struchkov A.S., Semyonov V.A Peculiarities of byplastic pipes production for pipeline systems II The 5th International Conference on Northeast Asian Natural Gas Pipeline: - Yakutsk, 1999 r. - P. 443-448.

36.Struchkov A.S., Fedorov Yu Yu Solidity limit of wound glass fibro reinforced plastics at low temperatures II International Polymer Science and Technology: - 2001, vol. 28, - N8. - P.121-127.

37.Struchkov A.S. Material science aspects of regularity of deformation of cooled glassy bodies // Proceedings of The Sixth Sino-Russian International Symposium on New Materials and Technologies' - Beijing, China, October 2001. - P.381. 38.Struchkov A.S., Fedorov Yu Yu. Deformability of PE80 polyethylene pipes at low temperatures II International Polymer Science and Technology: - 2003, vol. 30, - N1. -P.23-25.

Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная №2. Печать офсетная. Усл.п.л. 2,0. Тираж 150 экз. Заказ № 56.

Издательство ЯНЦ СО РАН

677891, г. Якутск, ул. Петровского, 2, тел./факс: (411-2) 36-24-96 E-mail: kuznetsov@psb.ysn.ru

ни 0 8 5 5

РНБ Русский фонд

2006-4 7607

Введение.

Глава 1. Основные аспекты проблемы хладостойкости пластмассовых труб, предназначенных для транспортировки нефти и газа.

1.1. Актуальность работы.

1.2. Холодный климат и основные причины возникновения проблемы хладостойкости пластмассовых трубопроводов.

1.3. Терминология и стандартизация.

1.4. Фундаментальные и практические основы исследований.

1.5. Цель и задачи диссертации.

1.6. Основное содержание работы.

1.7. Связь работы с научными программами и проектами.

Глава 2. Объекты и методы исследований.

2.1. Методика исследования хладостойкости.

2.2. Испытательные установки, приспособления и программные средства.

2.2.1. Устройства измерения температур.:.

2.2.2. Установка двухосная низких давлений (УДОНД).

2.2.3. Установка внутренних давлений (УВД-40).

2.2.4. Оборудование для исследования трубопроводов подземного ф заложения.

2.2.4.1. Разработка зондов для комплексного исследования перемещений газопровода.

2.2.4.2. Конструкция реперной точки.

2.2.4.3. Разработка аппаратуры для автоматизированной регистрации температур.

2.2.4.4. Методика измерительных работ.

2.2.5. Приспособление для исследования микроразрушений трубопроводов в полевых условиях.

2.2.6. Приспособление для исследования труб в атмосферных условиях.

2.2.7. Статистическая обработка опытных данных, разработанные и использованные программные средства.

2.3. Объекты экспериментальных исследований.

2.3.1. Линейные и бимодальные полиэтилены.

2.3.2. Перспективные сшитые полиэтилены ПЭХ.

2.3.2.1. Технология и свойства поперечносшитого полиэтилена

РЕХЬ.

2.3.2.2. Химические аспекты и сравнительная характеристика

Изопласта.

2.3.3. Стеклопластики и органопластики.

2.3.4. Бипластмассовые трубы.

Методы механических испытаний полиэтиленов

2.4.1. Натурные испытания полиэтиленовых труб.

2.4.1.1. ПЭ трубопроводы подземного заложения.

2.4.1.2. ПЭ трубопроводы в атмосферных условиях.

2.4.2. Растяжение ПЭ труб и образцов из них.

2.4.2.1. Осевое растяжение трубчатых образцов из ПЭ.

2.4.2.2. Двухосное растяжение трубчатых образцов из ПЭ.

2.4.2.3. Растяжение вырубленных образцов из ПЭ труб.

2.4.2.4. Специфические методы исследования ПЭ труб.

2.4.2.5. Длительные испытания вырубленных образцов при постоянной нагрузке.

2.4.3. Внутреннее давление ПЭ труб.

2.4.3.1. Испытание при рабочих давлениях до 0,6 МПа.

2.4.3.2. Испытание при повышенных давлениях.

2.4.3.3. Стойкость при низких климатических температурах трубчатых образцов под внутренним давлением.

2.4.4. Методы определения хрупкости, твердости, трещиностойкости и вязкости разрушения материалов ПЭ труб.

2.4.4.1. Температура хрупкости.

2.4.4.2. Твердость материалов.

2.4.4.3. Оценка трещиностойкости.

2.4.4.4. Ударная вязкость.

2.5. Методика определения допустимых температурных режимов хранения, транспортировки и монтажа пластмассовых труб.

2.5.1. Хранение пластмассовых труб.

2.5.2. Транспортные и монтажные ограничения.

2.6. Методы механических испытаний стеклопластиков.

2.6.1. Натурные испытания стеклопластиковых труб.

2.6.1.1. СП трубопроводы подземного заложения.

2.6.1.2. СП трубопроводы в атмосферных условиях.

2.6.2. Растяжение СП труб и образцов из них.

2.6.2.1. Влияние структурно-технологических параметров.

2.6.2.2. Влияние масштабного фактора.

2.6.2.3. Растяжение кольцевых образцов.

2.6.3. Изгиб сегментов и полосок.

2.6.4. Нестандартизированные методы испытаний СП.

2.6.4.1. Несимметричный изгиб.

2.6.4.2. Растяжение и сжатие слоистых образцов с несимметричными вырезами.

2.6.4.3. Специфические методы испытаний из вырезанных колец СП труб.

2.6.4.4. Испытание внутренним давлением СП труб. rS 2.7. Методы испытаний бипластмассовых труб. ф 2.7.1. Механические испытания вырезанного кольца.

2.8. Методы физических и структурных исследований.

2.8.1. Акустическая эмиссия.

2.8.2. Метод вынужденных резонансных колебаний.

2.8.3. Механо-динамическая спектроскопия.

2.8.4. Поляризационная оптика.

2.8.5. Рентгеноструктурный анализ.

2.8.6. Дилатометрия.

2.8.7. Сорбционный метод.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Трубные полиэтилены.

3.1. Деформируемость полиэтиленовых труб из ПЭ80 при осевом нагружении, включая вариант наличия внутреннего давления.

3.1.1. Анализ результатов при температурах выше -20°С.

3.1.2. Эксперименты при температуре-40°С.

3.1.3. Упругая деформация при температуре -60°С.

3.1.4. Вязкоупругая деформация при температуре -60°С.

3.1.5. Остаточная деформация при температуре -60°С.

Ф 3.2. Упруго-прочностные свойства материалов ПЭ100 при растяжении.

3.2.1. Сравнительный анализ результатов низкотемпературных испытаний материалов ПЭ80 и ПЭ100.

3.3. Анализ концепции экстраполяции термомеханической кривой в области низких температур.

3.4. Поведение трубчатых образцов из ПЭ80 и ПЭ100 при нагружении повышенным внутренним давлением.

3.4.1. Испытания при нормальной температуре.

3.4.2. Испытания при отрицательных температурах.

3.4.3. Анализ полученных результатов.

3.4.4. Внутреннее давление образцов со сварными соединениями.

3.4.5. Смена моды разрушения бимодальных полиэтиленов.

3.4.5.1. Воздействие внутреннего давления ниже температуры -40°С.

3.4.5.2. Искусственный дефект.

3.4.5.3. Смешанный вид разрушения при низких температурах.

3.4.6. Трещиностойкость бимодальных полиэтиленов.

3.4.6.1. Вязкость разрушения.

3.4.6.2. Температура хрупкости. л 3.4.6.3. Коэффициент интенсивность напряжений. ф 3.5. Работоспособность сварных соединений.

3.5.1. Механические свойства сварных соединений.

3.5.1.1. Влияние температуры окружающей среды на формирование сварного соединения.

3.5.1.2. Анализ особенностей стыковой сварки.

3.5.1.3. Образцы со сплошным швом.

3.5.1.4. Муфтовые соединения закладными нагревательными элементами.Л

3.6. Поведение полиэтиленового трубопровода в атмосферных условиях.

3.6.1. Температурные перемещения труб в диапазоне низких климатических температур.

3.6.1.1. Анализ результатов испытаний.

3.6.2. Осевые температурные напряжения.

3.6.2.1. Натурные испытания в закрытом ангаре.

3.6.2.2. Натурные испытания в атмосферных условиях.

3.6.2.3. Обсуждение результатов.

3.6.2.4. Температурное последействие при нагреве.

3.7. Низкотемпературные свойства сшитого полиэтилена ПЭХ.

3.7.1. Анализ результатов низкотемпературных испытаний.

3.8. Структурные исследования.

3.8.1. Дилатометрия и термомеханический анализ.

3.8.2. Рентгеноструктурный анализ.

3.8.2.1. Определение степени кристалличности.

3.8.2.2. Дефектный сварной шов.

3.8.2.3. Термоциклирование.

3.8.2.4. Анализ рефлексов в области больших углов отражения.

3.8.3. Динамо-механическая спектроскопия.

3.8.3.1. Вынужденные резонансные колебания.

3.8.3.2. Свободные крутильные колебания.

3.9. Обсуждение и интерпретация результатов структурных исследований.

3.9.1. Эффекты при низких температурах.

3.9.1.1. Низкотемпературная глобализация надмолекулярных структур.

3.9.1.2. Природа поворота или сдвига мезоморфоз и деформационный эффект при снижении температуры.

3.9.2. Эффекты при положительных температурах.

3.9.2.1. Температурные деформации при нагреве.

3.9.2.2. Термомеханические эффекты в сварных соединениях. f4k 3.9.3. Влияние низких температур на структурные изменения зоны сварного соединения.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Намоточные композитные трубы.

4.1. Поведение намоточных труб при осевом нагружении.

4.1.1. Особенности деформирования и разрушения намоточных стеклопластиков и органопластиков при нормальной и отрицательной температуре.

4.1.1.1. Стеклопластики, влияние угла намотки.

4.1.1.2. Влияние коэффициента армирования.

4.1.1.3. Органопластики, влияние структуры армирующего волокна.

4.1.1.4. Особенности деформирования и разрушения при температуре -60°С.

4.2. Моделирование деформирования и разрушения перекрестно армированных стеклопластиковых труб при осевом растяжении.

4.2.1. Деформирование стеклопластиковой оболочки до предельного состояния матрицы.

4.2.2. Оценка влияния моментных эффектов на упругие характеристики композита.

4.2.3. Учет нелинейно-упругого деформирования.

4.2.4. Моделирование прогрессирующего разрушения связующего.

4.3. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов деформирования и разрушения стеклопластиковых труб.

4.3.1. Описание деформирования композита до предельного состояния матрицы.

4.3.2. Описание прогрессирующего разрушения композита.

Выводы к главе 4.

Глава 5. Поведение композитов в условиях низких климатических температур.

5.1. Влияние низких температур на механические свойства компонентов волокнистого композита.

5.1.1. Влияние на связующее композитов.

5.1.1.1. Влияние на армирующие волокна.

5.1.1.2. Влияние на границу раздела.

5.2. Механические свойства стекло- и органопластиков пластиков при низких температурах.

5.2.1. Растяжение.

5.2.2. Межслойный сдвиг.

5.2.3. Изгиб.

5.2.4. Предел монолитности.

•4 5.3. Низкотемпературная смена моды разрушения. ф 5.4. Макродеформационные эффекты.

5.5. Проявление в прочностных показателях эффекта низкотемпературной локализации деформаций.

5.6. Анализ напряжений при низкотемпературной смене моды разрушения.Л.

5.7. Влияние влаги и низких температур.

5.7.1. Влияние влаги на физические и механические свойства композитов.

5.7.1.1. Влияние величины водопоглощения на низкотемпературную прочность стеклопластиков.

5.7.2. Влияние знакопеременных температур.

5.7.2.1. Влияние термоциклирование на увлажненные образцы под нагрузкой.

5.8. Релаксационные явления при низких температурах.

5.8.1. Релаксация напряжений.

5.9. Структурные исследования.

5.9.1. Анализ результатов на основе мезоуровневого представления структур.

5.10. Общие закономерности, определяющие работоспособность намоточных композитов при низких климатических температурах.

Выводы к главе 5.

Глава 6. Бипластмассовые трубы.

6.1. Особенности технологии изготовления.

6.2. Границы раздела термопласт — реактопласт.

6.3. Ударные испытания.

6.3.1. Прочность намоточного слоя после предварительного ударного воздействия.

6.4. Внутреннее давление.

6.4.1. Трансверсальные свойства стеклопластикового слоя.

6.5. Оценка соединений бипластмассовых труб со стальными.

6.6. Обзор результатов практического внедрения бипластмассовых труб.

Выводы к главе 6.

Глава 7. Опытно-промышленные испытания пластмассовых трубопроводов в натурных условиях.

7.1. Мониторинг подземного газопровода из полиэтилена ПЭ80.

Ф 7.1.1. Анализ результатов по исследованию опытно-промышленного газопровода.

7.1.1.1. Характеристики фунтов в местах контрольных точек.

7.1.1.2. Замеры температур.

7.1.1.3. Вертикальные перемещения.

7.1.1.4. Осевые перемещения.

7.1.1.5. Анализ воздействия на газопровод сил морозного пучения.

7.1.1.6. Консольный изгиб труб из ПЭ80.

7.1.1.7. Взаимодействие труб с фунтами.

7.2. Разработка и испытание крупногабаритного стеклопластикового водопропускного трубопровода.

7.2.1. Монтаж водопропускной трубы на участке заложения.

7.2.2. Анализ результатов.

7.2.2.1. Вертикальные и горизонтальные деформации.

7.2.2.2. Микроскопические исследования.

7.2.2.3. Оценка хладостойкости материала.

Выводы к главе 7.

В диссертации изложены основные положения и результаты по исследованию проблемы хладостойкости пластмассовых труб, изготовленных на основе термопластов с гарантированной долговечностью и намоточных композитов, имеющих высокую конструкционную прочность и надежность.

Работа состоит из 7 глав, основное содержание изложено в 6 главах. Их структурная взаимосвязь приведена на рис.1.

Вводная часть работы, содержащая сведения о проблеме хладостойкости пластмасс, об актуальности работы, о характеристике холодного климата, используемая терминология и стандарты, основы, цели и задачи исследований, связь работы с научными программами и проектами, а также краткое содержание работы приведены в первой главе. Во второй главе на основе поставленных задач рассматриваются методика, объекты и методы исследований. Как видно из рис.1, из-за сложности объекта исследований 4 главы - намоточных композитных труб, изложение результатов при низких температурах выделено в отдельную 5 главу. 6 глава является логическим продолжением 3 и 4 глав, в которой рассматривается бипластмассовая труба, как интеграция полиэтилена и стеклопластика. 7 глава посвящена результатам опытно-промышленных испытаний и мониторинга трубопроводов, рассмотренных в главах 3 и 4.

ЕМЯВИВПВ»

Глава 3,

ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ

Глава 4,

НАМОТОЧНЫЕ КОМПОЗИТНЫЕ ТРУБЫ

Глава 6.

БИПЛАСТМАССОВЫЕ ТРУБЫ

Выводы к главе 7

Полиэтиленовый трубопровод подземного заложения. Трубопровод из ПЭ80 SDR11 при температурах воздуха до -60°С в глубинах подземного заложения не менее 1,5 м, с 10-кратным запасом механической прочности, с предельным запасом по температуре 25° с достаточной надежностью пригодна для транспортировки природного газа в внутрипоселковых системах низкого и среднего давления.

Имея информацию по результатам исследований главы 3 можно сделать следующие выводы по настоящей главе:

1. Минимальная температура за период измерений в ореоле газопровода не опускается ниже -8°±1,5°С.

2. Относительно большие перемещения газопровода наблюдаются во влажном грунте. Зафиксированный максимум вертикальных перемещений равен 23 см, что для полиэтиленового газопровода вполне безопасно.

3. Осевые перемещения газопровода происходят в основном из-за морозного пучения. Температурные деформации имеют относительно малый порядок из-за небольших перепадов температур.

4. Результаты расчетов и натурных опытов по взаимодействию газопровода и сил морозного пучения позволяют утверждать, что газопровод из ПЭ80 устойчив к воздействию сил морозного пучения.

5. Общий анализ подземных перемещений газопровода, с учетом геокриологических процессов позволяет предполагать возможность существенного уменьшения глубины заложения газопровода из ПЭ80.

Крупногабаритная стеклопластиковая труба. Натурные испытания трубы в течение четырех календарных лет показали, что потери общей работоспособности изделия не наблюдается. Стеклопластиковая водопропускная труба при соответствующих нормативно-технических документах может быть рекомендована для дорожного строительства.

По результатам исследований можно сделать следующие выводы:

1. Выявлено, что превалирующим фактором механического взаимодействия тонкостенной стеклопластиковой трубы и влажного грунта при понижении температуры воздуха является сжатие трубы в горизонтальной плоскости. При этом труба полностью сохраняет необходимую несущую способность.

2. Интенсивность изменения прочности композита в результате воздействия влаги зависит от способа и направления приложения нагрузки. Для крупногабаритной стеклопластиковой трубы, которая относится к оболочкам, максимальные напряжения действуют по окружному направлению и при действующих нагрузках относительно малы.

3. Совместное воздействие влаги и низких климатических температур не приводит к дополнительному снижению прочности СП по сравнению с процессом влагонасыщения. Циклическое промораживание влагонасыщенных образцов до температуры -60°С не приводит к ухудшению их свойств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны испытательные установки и методы низкотемпературных исследований трубчатых образцов в сложно напряженном состоянии (растяжение, квазистатическое и динамическое воздействия внутренним давлением), позволяющие реализовать всевозможные термомеханические ситуации, возникающие при эксплуатации трубопроводов, и определить изменения упруго-прочностных характеристик материалов и особенности разрушения изделий, включая сварные и другие соединения. Для обеспечения опытно-промышленных испытаний газопроводов в полевых условиях разработан компьютерный измерительный комплекс мониторинга зависимостей осевых и вертикальных перемещений подземных трубопроводов, распределения температур в ореоле труб, в массиве деятельного слоя грунта и воздуха.

2. Установлено, что для бимодальных полиэтиленов рост температурных напряжений в интервале низких климатических температур ниже предела прочности в 10 раз, что доказывает невозможность разрушения жестко закрепленных по торцам труб от температурных напряжений.

3. Показано существование смены моды разрушения по толщине труб из бимодальных полиэтиленов ПЭ80 и ПЭ100 при температурах от -40° до -60°С . Вязкопластичный вид разрушения по толщине трубы меняется на квазихрупкий, который в свою очередь в наружных поверхностных слоях переходит в вязкое разрушение. Линейный рост магистральной трещины разрушения при воздействии внутреннего давления затормаживается, что свидетельствует о повышенной способности сопротивления материалов быстрому распространению трещины в осевом направлении. Полученные результаты дополняются структурными исследованиями, зафиксировавшими относительно плотные структурные объекты полиэтилена - мезоморфозы, имеющие квазисферический вид. При средних скоростях механического нагружения ниже температуры -40°С материалы деформируются и разрушаются по закономерностям взаимодействия и ориентации возникших структур — мезоморфоз.

4. Обнаружен эффект влияния масштабного фактора на температурные перемещения полиэтиленовых трубопроводов. Эффект вызван возникновением процесса «торможения» температурных перемещений, обусловленного неравномерностью снижения подвижности структурных образований, усугубляемого происходящими при низких температурах конформациями макромолекул и, следовательно, перестройкой надмолекулярной структуры материала. Наблюдаемое явление подтверждается существованием низкотемпературных мультиплетных а — и /^-релаксационных переходов. Выявленный экспериментально масштабный фактор температурных деформаций от длины полиэтиленового трубопровода необходимо учитывать при проведении проектных расчетов.

5. На основе кратковременных и длительных испытаний и структурных исследований установлено, что повышенная стойкость к образованию и развитию трещины в муфтовых соединениях с закладными нагревательными элементами в основном обусловлена формированием вокруг нагревательных элементов упрочненных микрооболочек цилиндрического вида с измененной структурой. Микрооболочки вокруг нагревательных элементов образуют круговую спиральную армировку в зоне сварки и тем самым создают анизотропию механических свойств, выгодных для обеспечения низкотемпературной прочности соединения.

6. Экспериментальные исследования образцов из слоистого стеклопластика различной длины в широком интервале температур позволили выявить смену моды разрушения. Наблюдаемое явление зависит от уровня снижения температуры и от напряженного состояния прослойки связующего. Основной причиной данного эффекта является повышение роли локально несшитых (или слабо сшитых) вязкопластических зон эпоксидианового связующего композита, проявляющегося при снижении температуры. Указанные зоны по сути являются областями диссипации энергии температурных напряжений и позитивно влияют на низкотемпературное повышение всех прочностных характеристик материала. При определенном уровне снижения температуры и в предкризисном состоянии прослойки связующего в указанных областях спонтанно возникают макроскопические структуры, приводящие к инверсии напряжений разрушения от нормальных к сдвиговым.

7. Установлено, что ширина наматываемой ленты и «степень» их переплетения в намоточных композитах не влияют на модуль упругости и уровень напряжений, соответствующий потере монолитности стеклопластика с углом намотки от ±30° до ±60°. Увеличение ширины ленты приводит к незначительному снижению прочности, зона переплетений является «слабым звеном» в композите. Следовательно, стеклопластиковые намоточные изделия должны изготавливаться с минимальной «степенью» переплетения лент и оптимальной шириной наматываемой ленты, которая зависит от эффективного диаметра трубы, заданного угла и коэффициента армирования.

8. Предложена и обоснована модель деформирования стеклопластиковой оболочки, учитывающая конструкционно-технологические параметры композита. Достигнута возможность теоретического описания процесса прогрессирующего разрушения стеклопластика при нагружении до полного исчерпания несущей способности при низких климатических температурах. Модель предназначена для прогнозирования кратковременной прочности композитов с углом армирования от ±30° до ±60° и обеспечивает более точное определение коэффициента запаса прочности стеклопластиковых оболочек бипластмассовых труб при конкретных температурах.

9. Результаты проведенных исследований позволили обосновать возможность применения полиэтиленовых труб для строительства внутрипоселковых газопроводов и отменить на федеральном уровне действовавший ранее запрет на их применение в системах газоснабжения в регионах с расчетной температурой воздуха ниже минус 45°С. Согласно технико-экономическим расчетам ожидаемый экономический эффект при внедрении полиэтиленовых труб для сооружения внутрипоселковых систем газоснабжения в условиях Якутии составляет в среднем 800 тыс. руб. на один километр газопровода.

Таким образом, проведенный комплекс экспериментально-теоретических исследований позволил решить крупную научную проблему, имеющую важное народно-хозяйственное значение — научное обоснование хладостойкости пластмассовых труб для создания надежной и эффективной инфраструктуры по транспортировке углеводородных сред и топливоснабжению северных регионов России. Ожидаемый экономический эффект только при применении полиэтиленовых труб диаметром до 110 мм вместо стальных труб для транспортировки газа в период 2002 — 2006 гг. составит около 1,997 млн. руб. (см. приложение).

1. Perez J. Исследование полимерных материалов методом механической спектроскопии //Высокомолекулярные соединения, Серия Б, 1998, том40,№1,С.102.135.

2. Абибов А.Л. Применение конструкционных пластмасс в производстве летательных аппаратов. -М.:Наука, 1971.-156 с.

3. Авакян Р.А., Данилова И.Н., Лебедева О.В., Соколова Т.В. Растяжение и сжатие стекло- и органопластиков при комнатной и криогенной температурах //Механика композитных материалов.-1987.-№ 1.-С.72.76.

4. Авакян Р.А., Данилова И.Н., Лебедева О.В., Соколова Т.В. Сравнительный . анализ деформационного поведения намоточных труб в условиях сложного нагружения //Механика конструкций из композиционных материалов. Новосибирск, 1984.-С.4.10.

5. Аванесов Ю.Л. Определение вязкоупругих характеристик полимеров из термомеханических кривых /Методы и приборы для механических кри-вых.-Ростов на дону: Изд-во Ростовского унив-та.-1979.-С.67.72.

6. Авдеенко A.M., Кузько Е.И., Штремель М.А. Развитие неустойчивости пластической деформации как самоорганизация //Физика твердого тела. 1994. №10.-С.3158.3161.

7. Адрианова О.А., Виноградов А.В., Попов С.Н., Черский И.Н. Антифрикционные материалы низкотемпературного назначения //Международная Инженерная энциклопедия /Практическая трибология. Мировой опыт.-М.: Наука и техника, 1994. -Т.1.-С.113.118.

8. Александров А.П., Лазуркин Ю.С. Изучение полимеров. 1. Высокоэластическая деформация полимеров //Журнал технической физики. -1939.-Т.9.-№ 14.-С.1249.1261.

9. Алфутов Н.А., Зиновьев П.А., Попов Б.Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов.-М.: Машиностроение, 1984. -264 с.

10. Ю.Альперн В.Д., Яловецкий А.В. Новые полиэтиленовые композиции расширяют область эксплуатации полимерных газовых труб //Полимергаз,№2, 2002, С.40.43.

11. Амбарцумян С.А. Общая теория анизотропных оболочек. -М.:Наука, 1974.-448 с.

12. Ашкенази Е.К., Пеккер Ф.П. Исследование влияния ширины образцов на результаты определения характеристик прочности стеклопластиков //Зав. лаборотория. -1970,-№7,-С.860.863.

13. Анискевич А.Н. Сорбция влаги однонаправленным органопластикам в стационарных температурно-влажностных условиях //Механика композитных материалов.- 1986.- № 3. С.524 .530.

14. М.Анискевич А.Н. Экспериментальное исследование сорбции влаги в эпоксидном связующем ЭДТ-10 //Механика композитных материалов.-1984.-№ 6.-С.969.973.

15. Анискевич К.К., Крауя У.Э., Янсон Ю.О. Влияние термического и влаж-ностного старения на деформативные свойства и характер разрушения органопластика //Механика композитных материалов. -1986.-№ 2.-С.338.342

16. Антохонов В.Б., Стручков А.С., Булманис В.Н., Гусев Ю.И. Влияние конструктивно-технологических факторов на деформативность и прочность перекрестно армированных намоточных композитов //Механика композитных материалов.- 1988.- № 4.- С.623.630.

17. Арабай А.Б., Антонов В.Г., Рябец Ю.С., Козодоев JI.B. К вопросу определения коэффициента запаса прочности для нефтегазопроводных многослойных армированных полиэтиленовых труб (МАПЭТ) //Полимергаз,-2002,-№2 -С.З2.33.

18. Арефьев Б.А., Гуреев А.В., Шоршеров М.Х. Механизм развития неупругости композиции с пластической матрицей и хрупким волокном при повторно-статических нагрузках //Механика композитных материалов.-1983.-№3.- С.400.406.

19. Арнаутов А.К. Оценка возможности использования несимметричного изгиба балки с V-образными вырезами для испытания на сдвиг многомерных композитов //Механика композитных материалов.—1991.-№6 — С.1022.1029.

20. Асланова М.С. Армирование композиционных материалов стеклянными волокнами /Влияние технологических факторов на процессы получения и переработки стеклянных волокон и стеклопластиков.- М.: ВНИИСПВ, 1982.- С.З.16.

21. Бабенко Ф.И., Коваленко Н.А., Кузьмин С.А., Митин А.А. Эксплуатационная надежность сварных соединений полиэтиленовых трубопроводов. /Труды международной конференции «Физико-технические проблемы Севера». Дополнение части III.-Якутск: 2000. -СЛ.8.

22. Бабенко Ф.И., Коваленко Н.А., Попов С.Н. Использование полиэтиленовых труб для транспорта газа в регионах холодного климата /Химия нефтии газа: Материалы V Международной конференции. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. -С.318.320.

23. Бабенко Ф.И., Кузьмин С.А., Рябец Ю.С. Об использовании пластмассовых труб в нефтегазовой промышленности Крайнего Севера //Наука и образование. Изд. АНРС(Я), 1998.-№2.-С.98.99.

24. Бабенко Ф.И., Сухов А.А., Родионов А.К. Сравнительная оценка стойкости полиэтиленового и стального трубопроводов к морозобойной трещине //Инженерно-физический журнал.-Минск:2002. Том 75,№5.-С.38.41.

25. Барайшис Й.П., Микулькас А.В., Паулаукас В.В. Сопротивляемость трехслойных конструкций статическому и циклическому изгибу //Механика композитных материалов. -1986. -№5. -С.878.882.

26. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность /Пер. с англ.-М.:Наука, 1984.-328 с.

27. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров.-М.:Химия, 1984.-280 с.

28. Бартенев Г.М., Бартенева А.Г. Релаксационные свойства полимеров.-М.:Химия, 1992.-382 с.

29. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Физика и механика полимеров. -М.:Высшая школа, 1983.-392 с.

30. Бартенев Г.М., Френкель С .Я. Физика полимеров. -Л.:Химия, 1990.-432 с.

31. Баском В. Химия поверхности композитов, подвергнутых воздействию влаги // Композиционные матер и алы. /Под ред. Брантмана Л., Крока Р.Т.6 Поверхности раздела в полимерных композитах / Под ред. Э.Плюдемана -М.Д978.-С.88. 118.

32. Бельчусова Н.А., Бочкарев Р.Н. Влияние холодного климата на структуру стеклонаполненного полиамида //Пластические массы, 2000.-№5.-С.13.16.

33. Беляков В.П., Данилов В.А., Макушкин А.П., Перепечко И.И. Структурная гетерогенность и мультиплетные температурные переходы в эпоксидном связующем //Механика композитных материалов-1986.-№6.-С.969.972.

34. Ларионов В.П., Ковальчук В.А. Хладостойкость и износ деталей машин и сварных соединений.-Новосибирск: Наука. -1976.-208с.

35. Бидерман В.Л., Димитриенко И.П., Поляков В.И., Сухова Н.А. Определение остаточных напряжений при изготовлении колец из стеклопластика //Механика полимеров.-1969.- № 5.- С. 892.898.

36. Богданофф Дж., Козин Ф. Вероятностные модели накопления повреждений. /Пер. с англ.-М.:Мир, 1989.-344 с.

37. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров.- М. :Химия, 1978.312 с.

38. Бокшицкий М.Н. Механодеструкция и старение полимеров //Пластические массы.- 1982.- № 7. С. 14. 18.

39. Болонов В.Е., Лыглаев А.В., Федоров С.П. Эксплуатация магистральных газопроводов в условиях Крайнего Севера //Газовая промышленность, март-апрель, 1996.-С. 55. .56.

40. Болотин В.В. Основные уравнения теории армированных сред //Механика полимеров. -1965. -№2. -С.27.37.

41. Болотин В.В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений.- М.: Стройиздат, 1971. 256 с.

42. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984. 312 с.

43. Болотин В.В., Болотина К.С. Термоупругая задача для кругового цилиндра из армированного слоистого материала //Механика полимеров. 1967. -№ 1.-С. 136.141.

44. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций.- М.: Машиностроение, 1980.- 375 с.

45. Бондарев Э.А., Васильев В.И., Воеводин А.Ф. и др. Термодинамика систем добычи и транспорта газа.-Новосибирск:Наука, 1988.-272 с.

46. Брандт 3. Статистические методы анализа наблюдений.-М.: Мир, 1985.-312с.

47. Булманис В.Н. К методике испытания на сжатие труб из композитов //Механика полимеров. 1974. - № 5. - С.810. 815.

48. Булманис В.Н. Эксплуатационная устойчивость полимерных волокнистых композитов и изделий в условиях холодного климата. Докт.дисс.-Якутск: ИФТПС СО АН СССР, 1989.-472С.

49. Булманис В.Н., Герасимов А.А., Стручков А.С. Исследование физико-механических свойств стеклопластиковых материалов в естественно-низких температурах. //Механика композитных материалов, -1991. -№ 4, -С.409.423.

50. Булманис В.Н., Попов Н.С. Коэффициенты термического расширения намоточных композитов при низких температурах //Механика композитных материалов,-1988.-№4.-С.739.741.

51. Булманис В.Н., Рябец Ю.С., Давыдова Н.Н. и др. Рекомендации по применению пластмассовых труб для строительства опытных напорных трубопроводов закрытых мелиоративных систем в условиях многолетнемерз-лых грунтов. Якутск: ЯФ СО АН СССР, -1988. 44 с.

52. Булманис В.Н., Старцев О.В. Прогнозирование изменения прочности полимерных волокнистых композитов в результате климатического воздействия. Препринт.-Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1988. 32 с.

53. Булманис В.Н., Ярцев В.А., Кривонос В.В. Работоспособность конструкций из полимерных композитов при воздействии статических нагрузок и климатических факторов //Механика композитных материалов.- 1987.- № 5. С.915.920.

54. Буряченко В.А., Гойхман Б.Д. Эквивалентные термовлажностные условия длительного хранения полимерных изделий //Пластические массы. 1983.-№ 12.- С.35.37.

55. Бутинов Е.В. Полимерные трубы //Пластические массы, -2000, -№1.-С.3.6.

56. Бухин В.Е. Подземные полиэтиленовые газопроводы в России. История и проблемы //Трубопроводы и экология. -1998.-№2.-С.20.21.

57. Бухин В.Е. Четвертое поколение полиэтилена для трубопроводов //Трубопроводы и экология,-2001,-№1.-С.21-24.

58. Бухин В.Е., Каргин В.Ю. Полиэтиленовые распределительные газопроводы в России//Трубопроводы и экология.-2002.-№1.-С.26.28.

59. Ванин Г.А. Микромеханика композиционных материалов. Киев: Наукова думка, 1985.-304 с.

60. Василевский В.М. Поведение наполненных пластиков при низких температурах /Термоустойчивость пластиков конструкционного назначения. -М.: Химия, 1980. -С.136.160.

61. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1988.- 271 с.

62. Власов В.Е. Общая теория оболочек и ее приложение в технике.-М.:-Л.: Гостехтеориздат, 1949,-784 с.

63. Вигли Д.А. Механические свойства материалов при низких температурах. -М.: Мир, 1974.-374 с.

64. Виноградов Ю.И., Клюев Ю.И. Тонкостенные осесимметричные конструкции из слоистых композиционных материалов (численный метод решения задач статики и динамики) //Механика композиционных материалов и конструкций, том 4, №1, 1998.-С.57.72.

65. Вода в полимерах /Под ред. С.Роуленда. -М. :Мир, 1984.- 555 с.

66. Вода и водные растворы при температурах ниже 0° С /Под ред. Ф.Франкса.- Киев: Наукова думка, 1985.- 388 с.

67. Вышванюк В.Н., Алымов В.Т., Вишневский З.Н. Тепловое расширение волокон в интервале температур 20-470 К //Механика композитных материалов. 1982. - № 6. - С. 1102.1104.

68. Гаврилова М.К. Климат центральной Якутии.- Якутск: ЯФ СО АН СССР,-1973.-120 с.

69. Гаранина С.Д., Шуль Г.С., Лебедев Л.Б., Шкиркова Л.М., Щукина Л.А., Ермолаева М.А., Машинская Г.П. Влияние воды на свойства органо-пластйков //Механика композитных материалов.- 1984.-№ 4.- С.652.656.

70. Гвоздев И.В. Трубные марки полиэтилена типа ПЭ100 //Полимергаз-2001 ,-№ 1 -С. 19.21.

71. Гвоздев И.В., Айзенштейн М.М., Бородин Э.С., Галиуллина Н.Б. НТО "Исследование длительной прочности трубного полиэтилена марки ПЭ80Б-275 производства АО "Казаньоргсинтез",-М.: ОАО "МИПП-НПО "Пластик", 2001.

72. Герасимов А.А., Булманис В.Н. Влияние статических нагрузок и факторов холодного климата на деформативность, прочность и долговечность полиэфирного намоточного стеклопластика //Механика композитных материа-лов.-1988.-№5.-С.862.867.

73. Герасимов А.А., Козырев Ю.П. Стручков А.С. Деформационные свойства фторопластов в широком диапазоне температур /Узлы трения на основе полимеров для низких температур, Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1981.-С.112.121.

74. Гинзбург Б.М. Проблемы складывания макромолекул. и некоторые вопросы структурной механики ориентированных полимерных систем. Дополнение 3 в кн.: "Полимерные монокристаллы".-Л.: Химия, 1968.-С.524.

75. Гинзбург Б.М. Рентгенографическое определение сдвиговой деформации кристаллитов в полимерах //Высокомолекулярные соединения, Серия А, 2002, том 44,№ 10,С. 1791. 1797.

76. Гозфельд Д.А. Несущая способность конструкций в условиях теплосмен. -М.: Машиностроение, 1970. -259 с.

77. Гойхман Б.Д., Смехунова Т.П. Об эквивалентной температуре неизотермических процессов //Физико-химическая механика материалов. -1977. -№1. С. 92.97.

78. Гойхман Б.Д., Смехунова Т.П. Прогнозирование изменений свойств полимерных материалов при длительном хранении и эксплуатации // Успехи химии.-1980. -Т.49. -№ 8. С. 1554. 1573.

79. Гойхман Б.Д., Чеперигина В.А., Буряченко Б.А., Митрохина Т.А., Жуков В.Н. Влагоперенос в конструкционных композиционных материалах //Пластические массы.- 1982.- № 3. С. 23.25.

80. Голованов А.И., Гурьянова О.Н. Исследование геометрически нелинейного деформирования произвольных многослойных композитных оболочек МКЭ //Механика композиционных материалов и конструкций, том 6, №3, 2000. -С. 419.435.

81. Гольденблат И.Н., Копнов В.А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов.- М.: Машиностроение, 1968.- 190 с.

82. Гольдман А.Я. Прочность конструкционных пластмасс.-Л.: Машиностроение, 1979.- 320 с.

83. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер волокно.-М.: Химия, 1987. - 192 с.

84. Гориловский М.И., Шмелев А.Ю. Трубы ПРОФЛЕКС- новый продукт завода "АНД Газтрубпласт" //Полимергаз,-2002,-№2.-С.34.35.

85. ГОСТ 10587-84. Смолы эпоксидно-диановые неотвержденные. Технические условия. Издательство стандартов. 1984.-14 с.

86. ГОСТ 13518-68. Пластмассы. Метод определения стойкости полиэтилена к растрескиванию под напряжением.-М.: Издательство стандартов. 1974.-4 с.

87. ГОСТ 14359-69. Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования. Издательство стандартов. 1979.-19 с.

88. ГОСТ 16350-80. Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. Взамен ГОСТ 1635070, введен 01.07.81.-М.: Издательство стандартов. 1986. 140 с.

89. ГОСТ 16782-83. Пластмассы. Метод определения температуры хрупкости при изгибе.-М.: Издательство стандартов. 1984.-6 с.

90. ГОСТ 16783-71. Пластмассы. Метод определения температуры хрупкости при сдавливании образца, сложенного петлей.-М.: Издательство стандартов. 1971.-9 с.

91. ГОСТ 19109-84. Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Изоду. Издательство стандартов. 1984.-8 с.

92. ГОСТ 19873-74. Пластмассы. Метод определения динамических модулей упругости и коэффициентов механических потерь при колебаниях кон-сольно закрепленного образца.-М.: Издательство стандартов. 1974.-7 с.

93. ГОСТ 21126-75. ЕСЗКС. Методы ускоренных испытаний на долговечность и сопротивляемость в агрессивных средах. Общие положение. Введен 01.07.76. -М.: Издательство стандартов. 1982.-74 с.

94. ГОСТ 24157-80. Трубы из пластмасс. Метод определения стойкости при постоянном внутреннем давлении. М.: Издательство стандартов. 1980.-6 с.

95. ГОСТ 25.602-80. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Методы испытаний на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах. Издательство стандартов. 1980.-17 с.

96. ГОСТ 26277-84. Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки. Издательство стандартов. 1984.-9 с.

97. ГОСТ 27.002-63. Надежность в технике. Термины и определения. Взамен ГОСТ 13377-75, введен 01.07.84. М.: Издательство стандартов. 1987. -31с.

98. ГОСТ 27078-86. Трубы из термопластов. Методы определения измене-ни длины труб после прогрева. Издательство стандартов. 1987.-4 с.

99. ГОСТ 4647-80. Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарпи. Издательство стандартов. 1987.-10 с.

100. ГОСТ 8.326-89. Метрологическая аттестация средств измерений. Издательство стандартов. 1990.-14 с.

101. ГОСТ 9.707-81. ЕСЗКС. Материалы полимерные. Методы ускоренных испытаний на климатическое старение. Введен 01.01.83.-М.: Издательство стандартов.-1982. 56 с.

102. ГОСТ 9.708-63. ЕСЗКС. Пластмассы. Методы испытаний на старение при воздействии естественных и искусственных климатических факторов. Взамен ГОСТ 17170-71, ГОСТ 17171-71, введен 01.01.85.- М.: Издательство стандартов. -1984.-Юс.

103. ГОСТ 9.710-84. ЕСЗКС. Старение полимерных материалов. Термины и определения. Взамен ГОСТ 17050-71, введен 01.01.86.- М.: Издательство стандартов.-1985. 9с.

104. ГОСТ Р 50838-95. Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия. Введен впервые 17.11.95. -М.: Издательство стандартов. -1996. -28 с.

105. Государственная программа "Газификация населенных пунктов Республики Саха (Якутия) в 2002 2006 г.г. и основные направления газификации до 2010 г." Якутск, 2002, 18 с.

106. Григорьев Р.С., Ларионов В.П., Уржумцев Ю.С. Методы повышения работоспособности техники в Северном исполнении. Новосибирск: Наука, 1987. - 252 с.

107. Гуняев Г.М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов. М.: Химия, 1981. - 232 с.

108. Гуревич Г. О законе деформации твердых и жидких тел // Журнал технической физики. 1947. - Т. 17. - № 12. - С. 1491. 1502.

109. Гурский Н.Г. Исследование сопротивляемости ориентированного стеклопластика циклическим тепловым воздействиям // Тепловые напряжения в элементах конструкций. Киев: Наукова думка, 1979. - № 19. -С.100.103.

110. Гусева Е.А., Смирнова З.А. Старение стеклопластиков в холодном климате г.Якутска /Атмосферостойкость и механические свойства полимеров при низких температурах.-Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1975. -с.72.74.

111. Далматов Б.Н., Ласточкин B.C. Устройство газопроводов в пучинистых грунтах. -Л.: Недра, 1978, 199 с.

112. Данилова И.Н., Соколова Т.В. Об изменении упругих и прочностных свойств эпоксидных стеклопластиков под воздействием влаги /Труды III нац. конф. по механике и технологии композиционных материалов. София: 1982. -С.199. 202.

113. Данилова И.Н., Соколова Т.В., Андреевская Г.Д. О влиянии влаги на сдвиговую прочность стеклопластиков //Композиционные полимерные материалы.- 1980. -Вып.8. С. 17.20.

114. Доос А.В. О влиянии атмосферных воздействий на механические свойства стеклопластика СВАМ /Физико-химия и механика ориентированных стеклопластиков.-М. :Наука, 1967.- С. 234.239.

115. Екерт Р., Шлахтер Р., Гессель Йо. Исследование сварных соединений и фитингов с закладными нагревательным элементом в комбинациях из ПЭ80, ПЭ100 и сшитого полиэтилена ПЭ-Ха //Полимергаз, 1999, №.4.-С.16, 33.37.

116. Елкин Е.Е., Кудинов А.Н., Тарновский Е.И. Экспериментальное изучение прочности и устойчивости стеклопластиковых и неупругих цилиндрических оболочек //Механика композитных материалов. -1984. -№3. -С.471.476.

117. Епишева О.В., Петьке И.П., Кузовлева JI.B., Беляева Б.Н. Эпоксидные связующие холодного отверждения для трубопроводов //Пластические массы.- 1985. № 10. - С.44.45.

118. Журков С.Н. Проблема прочности твердых тел //Вестник Академии наук СССР.- 1957.-Т.27. -№11.- С.78.82.

119. Журков С.Н., Нарзуллаев Б.Н. Временная зависимость прочности твердых тел //Журнал технической физики.-1953.- Т.23.- № 10.- С. 1677. 1689.

120. Журков С.Н., Сапфирова Т.П. Температурно-временная зависимость прочности чистых металлов // Доклады Академии Наук СССР.- 1955.-Т.101.- № 2.- С.237.240.

121. Журков С.Н., Томашевский Э.Е. Исследование прочности твердых тел //Журнал технической физики.-1955.-Т.25.- № 1.- С.66.73.

122. Заиков Г.Е., Иорданский A.JL, Марким В.Г. Диффузия электролитов в полимерах.- М. :Химия, 1974.-324 с.

123. Зайцев К.И. Причины снижения длительной прочности сварных соединений труб из термопластов //Строительство трубопроводов, 1984, №9.-С.28.30.

124. Зайцев К.И. Сварка пластмасс при сооружении объектов нефтяной и газовой промышленности. -М.: Недра, 1984.-233с.

125. Зайцев К.И., Ларионов А.Ф., Грейлих В.И. Строительство опытного участка газопровода из бипластмассовых труб //Трубопроводы и эколо-гия.-2000.-№3-С.24.25.

126. Зайцев К.И., Маевский И.И., Грейлих В.И. Строительство и эксплуатация газопровода из бипластмассовых труб //Полимергаз, 2001, №3, С.20.22.

127. Зайцев К.И. ,Мацюк Л.Н. ,Боглашевский А.В. и др. Сварка полимерных материалов: Справочник /Под общ. ред. К.И.Зайцева, Л.Н.Мацюк. -М.: Машиностроение, 1988.-312с.

128. Зеленев Ю.В., Задорина Е.Н., Вищневский Г.Е. Процессы молекулярной подвижности в полимерах как основа прогнозирования их физических свойств//Доклады Академии наук СССР.-1984,Том 278,- № 4. С. 870.873.

129. Зашита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений /Справочник.-Т.l./Под ред. А.А. Герасименко.- М.: Машиностроение, 1987.-688 с.

130. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений /Справочник.-Т.2.-/Под ред. А.А. Герасименко.-М.: Машиностроение, 1987.- 784 с.

131. Згаевский В.Э., Смирнов B.C., Калмыков Ю.Б., Михайлов Ю.М. Упругие свойства частично кристаллических полимеров //Высокомолекулярные соединения, Серия А, 2002, том 44,№5,С.809.814.

132. Згаевский В.Э., Яновский Ю.Г. Большие упругие деформации межфазного слоя полимерного композита //Механика композиционных материалов и конструкций, том 6, №4, 2000.-С.572.576.

133. Зиновьев П.А., Ермаков Ю.Н. Анизотропия диссипативных свойств волокнистых композитов //Механика композитных материалов. -1985. -№5. -С.816.825.

134. Зиновьев П.А., Тараканов А.И., Фомин Б.Я. Экспериментальное исследование нелинейного деформирования композитных материалов.-В сб.: Применение пластмасс в машиностроении, 1981,№18,-С.80.86.

135. Иллингер Дж., Шнейдер Н. Взаимодействие воды с эпоксигруппами в трех типах эпоксидных смол и композитах на их основе //Вода в полимерах /Под ред. С.Роуленда. -М. :Мир, 1984.-С.528.540.

136. Ильюшин А.А., Победря Б.Е. Основы математической теории термо-вязкоупругости.-М. :Наука, 1970.- 280 с.

137. Каган Д.Ф. Трубопроводы из пластика.-М.: Химия, 1980.-295 с.

138. Кайгородов Г.К., Каргин В.Ю. Влияние скорости охлаждения полиэтиленового сварного шва на его прочность //Трубопроводы и экология, 2001, №2, С.13.14.

139. Калинин Н.Г., Сошка А.И., Тынный А.Н. Механические свойства эпоксидного стеклопластика при различных температурах //Физико-химическая механика материалов.-1968.- № 6.- С.726.728.

140. Канаун С.К., Гольдман А.Я., Кудрявцева JI.T. Аномальное поведение вязкоупругих свойств некоторых полимерных композиций. //Механика композитных материалов. -1988.-№3.-С.442.448.

141. Канюков В.И., Иванов С.В., Шингель Л.П. Армирование полиэтиленовых труб для газопроводов, работающих на повышенных давлениях //Полимергаз, 1999, №2, С. 16.33.

142. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии поли-меров.-М.:Химия.-1967.-232 с.

143. Каргин В.Ю. Перспективы применения полиэтиленовых труб для газопроводов давлением до 1,2 МПа //Полимергаз, 1998, №3, С.35.37.

144. Каргин В.Ю., Ставская Т.В. К вопросу сварки полиэтиленовых труб ПЭ63, ПЭ80 и ПЭ100 //Полимергаз, 1999.-№2.-С.40.42.

145. Карпухин О.И. Определение срока службы полимерного материала как физико-химическая проблема //Успехи химии.- 1980.-Т.49.- № 8.-С.1523.1553.

146. Карпухин О.Н. Замерзание-плавление воды, сорбцируемой материалом, один из важнейших агрессивных факторов климатического старения /Методы оценки климатической устойчивости полимерных материалов,-Якутск: ЯФ СО АН СССР,- 1986.- С.96.99.

147. Качанов JI.M. О времени разрушения в условиях ползучести // Известия АН СССР. Отделение технических наук.-1958.- № 8. С.26.31.

148. Качанов JI.M. Основы механики разрушения.-М.:Наука,1974.- 311 с.

149. Квасников Е.Н., Зверев А.Н. Исследование механических характеристик стеклопластика типа СВАМ в условиях пониженных и повышенных температур /Физико-химия и механика ориентированных стеклопласти-ков.-М. :Наука, 1967.-С.211.215.

150. Кербрат А. Строительство и эксплуатация полиэтиленовых газопроводов при низких температурах //Полимергаз, 2000, №4, С.33.35.

151. Козлов Г.В., Новиков В.У., Липатов Ю.С. Синергетика формирования структуры полимерной матрицы в дисперсно-наполненных композитах /Фракталы и прикладная синергетика: Труды ФиПС-03 / Под ред: В.С.Ивановой, В.У.Новикова.-М.: Изд-во МГОУ, 2003,-С.101.104.

152. Климат Якутской АССР. Атлас.-Л.: Гидрометеоиздат.1968.- 32 с.

153. Клименко И.В., Королев Ю.М., Журавлева Т.С. Рентгенографическое исследование бромированных пековых углеродных волокон //Высокомолекулярные соединения, Серия Б, 2001, том 43,№2,С.357.361.

154. Кобец Л.П. Термоустойчивость волокнистых наполнителей /Термоустойчивость пластиков конструкционного назначения.-М.: Химия, 1980.-С.107.135.

155. Коврига В.В. Полиэтилен 80 для труб систем газораспределения на ООО "Ставролен" /Пластические массы, №12, 1999.-С.3.6.

156. Карташов Э.М., Цой Б., Шевелев В.В. Структурно-статистическая кинетика разрушения полимеров.-М.:Химия, 2002.-736.

157. Козлов А.Г., Стручков А.С., Шестаков В.Д. и др. Автоматизированная информационно-поисковая система "Свойства стареющих полимеров" /Тез.докл.4-й межд . конф. "Применение ЭВМ в химии и химическом образовании", Новосибирск: НИОХ СО РАН СССР, 1978.-С.102.

158. Козодоев Л.В. Организация по испытаниям и сертификации армированных полиэтиленовых труб //Полимергаз, 2001, №4, С.40.43.

159. Композиционные материалы. Справочник. / Под ред. В.В.Васильева и Ю.М.Тарнопольского.-М.: Машиностроение, 1990.-5 ЮС.

160. Композиционные материалы. Том 3: Применение композиционных материалов в технике /Под ред. Л.Браутмана, Р.Крока, Б.Нотон.-М.: Машиностроение, 1978. 511 с.

161. Конструкционные стеклопластики. /Под ред. В.А.Альперина.- М.: Химия, 1979. -360 с.

162. Коломенский Н.В. Общая методика инженерно-геологических иссле-дований.-М.:Недра,-1968,-342 с.

163. Кочергин Ю.С., Кулик Т.А., Прядка А.Ф. и др. Механизм влияния воды на свойства эпоксиполимеров //Пластические массы.-1985.-№ 11.-С.29.31.

164. Кристенсен Р. Введение в теорию вязкоупругости. /Пер. с англ.-М.:Мир, 1974.-338 с.

165. Кудрячева Г.М., Чинченко И.Н., Бакулина Г.П., Кисилишин В.А. Невская Т.В. Влияние релаксационных эффектов на термическое расширение углепластиков //Механика композитных материалов,—1989.-№5 — С.776.781.

166. Кузьмин Г.П. Подземные сооружения в криолитозоне.-Новосибирск: Наука, 2002.-176 с.

167. Кузьмин С.А., Булманис В.Н., Стручков А.С. Экспериментальное исследование прочности и деформативности намоточных стеклопластиков и органопластиков при низких температурах //Механика композитных ма-териалов.-1989.-№7.-С.57.61.

168. Куликов Д.В., Микалова Н.В., Закирничная М.М. Физическая природа разрушения /Под ред. И.Р. Кузеева. -Уфа: 1999 (Электронная литература).

169. Курземниекс А.Х. Влияние влаги на структуру и свойства органово-локна//Механика композитных материалов.-1980.- № 5. -С.919.922.

170. Кузьмин В.Р. Хладостойкость элементов конструкции. Новосибирск: Наука, 1986.-145 с.

171. Константинов И.П., Гурьянов И.Е. Расчетная оценка усилий и напряжений на деформированных участках газопровода Мастах-Якутск // Крио-сфера земли. -2001. -№2, т.У, -С.68.75.

172. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: Наука, 1977.-416 с.

173. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. Киев,: Наукова думка, 1980.-242 с.

174. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М.: Химия, 1977. - 181 с.

175. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы.-М: Институт компьютерных исследований, 2002.-656 с.

176. Макаров ЭЛ., Куркин А.С. Расчетный анализ надежности и остаточного ресурса сварных соединений //Полимергаз, 2001, №4, С.37.39.

177. Малкин А.Я., Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерений механических свойств полимеров. М.:Химия, 1978. -330 с.

178. Манин В.Н., Громов А.Н. Физико-химическая стойкость полимерных материалов в условиях эксплуатации. Л.: Химия, 1980. - 248 с.

179. Мартынов М.А., Вылегжанина К.А. Рентгеноструктура полимеров. Л.:Химия, 1972-96 с.

180. Михайлин Ю.А. Термоустойчивость полимеров и связующих, используемых для изготовления пластиков /Термоустойчивость пластиков конструкционного назначения. -М.:Химия, 1980.-С.33.106.

181. Молотков А.П. Прогнозирование эксплуатационных свойств полимерных материалов.- Минск: Высшая школа, 1982.- 192 с.

182. Морозов В.Н., Волосков Г.А., Горбанова Л.А., Зайцев Ю.С., Коврига

183. B.В. Влияние термообработки на распределение остаточных напряжений и свойства эпоксиполимеров //Механика композитных материалов. -1986. -№5. -С.787.790.

184. Москвитин В.В. Сопротивление вязкоупругих материалов.- М.: Наука, 1972.-327 с.

185. Мохначевский В.И., Кошелев П.Ф. Механические свойства композитных материалов при низких температурах //Машиноведение. 1983. - № 6. -С. 88.96.

186. Мусиенко А.И. Влияние дислокаций на колебательный спектр кристаллического полиэтилена //Высокомолекулярные соединения, Серия А, 2000, том 42,№8,С.1316.1321.

187. Натрусов В.И., Викулов В.Ф., Кондратьева Э.Л. Влияние поверхностной обработки на прочность стеклопластиков при низких температурах //Механика композитных материалов, 1988.- №2. - С.201.205.

188. Натрусов В.И., Кондратьева Э.Л., Викулов В.Ф., Губима Е.Б. Стойкость стеклопластиков к термоударам //Пластические массы. -1986.- №9.1. C.12.14.

189. Натрусов В.И., Тесля Л.М., Урлик Г.Г. Влияние термоударов на механические свойства эпоксидных стеклопластиков //Исследования в области производства стеклянного волокна и стеклопластиков.-М.: ВНИИСПВ,1981. С. 100. 105.

190. Натрусов В.И., Шацкая Т.Е., Смирнов Ю.И., Розенберг Б.А. О влиянии химических и физических связей на свойства армированных полимеров при различных температурах/Армированные пластики. -Л.: 1983.- СЛ.Л 2.

191. Наумец В.Н. Некоторые итоги и тенденции разработок из коррозион-ностойких стеклопластиков /Основные проблемы создания коррозионно-стойких СП изделий и высокопроизводительных процессов их производства. -М.: ВНИИСПВ, 1982.-С.З.27.

192. Немировский Ю.В., Янковский А.П. Влияние структуры армирования на теплопроводность оболочек вращения с системой трубок, заполненных жидким теплоносителем // Прикладная механика и теоретическая физика, 2000, том 41 ,№4.-С. 168.177.

193. Новиков С.И. Тепловое расширение твердых тел.-М.:-1974.-292 с.

194. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М.:Наука, 1978.336 с.

195. Николаев В.П. Определение коэффициентов теплового расширения на кольцевых образцах //Механика полимеров.-1972.- № 2. С. 374.377.

196. Николаев В.П., Попов В.Д., Сборовский А.К. Прочность и надежность намоточных стеклопластиков.- Л.: Машиностроение, 1983. 169 с.

197. Огибалов П.М., Ломакин В.А., Кишкин Б.П. Механика полимеров.-М.: изд-во МГУ,-1975.- 528 с.

198. Олемской А.И., Кацнельсон А.А. Синергетика конденсированной сре-ды.-М: Едиториал УРССЮ, -2003.-336 с.

199. Охлопкова А.А., Адрианова О.А., Попов С.Н. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями. -Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2003.-224 с.

200. Павлов Н.Н. Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях.- М.: Химия, 1982.- 224 с.

201. Поляков В.И., Сметанина Л.А. Длительная прочность полиэтиленовых газопроводов и перспективы развития УЗК //Полимергаз, №3, 2000.-СЛ3.17.

202. Парцевский В.В. Моментные эффекты в плоской задаче для перекрестно армированного слоистого композита //Механика композитных материалов, 1979,-№1,-46.50.

203. Пепеляев B.C., Курьянов В.П., Щербанев Ю.Г., Воробьев В.И. Полиэтиленовые армированные трубы высокого давления //Полимергаз, 2001, №3, С.23.26.

204. Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров. -М.:Химия. -1973.-290 с.

205. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров. -М.:Химия, 1978.-319 с.

206. Перепечко И.И. и др. Закономерности вязкоупругого поведения эпоксидных связующих //Механика композитных материалов. -1986. -№5. -С.776.780.

207. Перепечко И.И. Свойства полимеров при низких температурах.-М.:Химия.-1977.- 271 с.

208. Перепечко И.И., Нижегородов В.В., Натрусов В.И., Кондратьева Э.Л. Закономерности вязкоупругого поведения эпоксидных связующих //Механика композитных материалов.-1986.-№5.-С.776.780.

209. Перепечко И.И., Старцева Л.Т. Вязкоупругое поведение и релаксационные процессы в системе полимерный композит-вода //Высокомолекулярные соединения. Серия А. 1982. - Т.24,- № 12.- С. 2616.2620.

210. Перлин С.М. Влияние некоторых сред на механические свойства намотанных стеклопластиков //Пластические массы.-1966.- №8. С. 62.65.

211. Песчанская Н.Н. Скачкообразная деформация твердых аморфных полимеров // Физика твердого тела, 2001, том 43, вып.8.-С. 1418. 1422.

212. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника.- Л.: Гидрометеоиздат, 1967.-462 с.

213. Петрова Н.Н., Попова Федорова А.Ф., Федорова Е.С. Исследование влияния низких температур и углеводородных сред на свойства резин на основе пропиленоксидного и бутадиеннитрильного каучуков //Каучук и резина,-2002.-№3.-С.6.Ю.

214. Пластики конструкционного назначения /Под ред. Е.Б.Тростянской. -М.:Химия, 1974.-304 с.

215. Полимеры в газоснабжению. Справочник /Под ред. Н.Н.Карнауха.-М.: Машиностроение.-1998.-856 с.

216. Попов С.Н. Проблемы применения синтетических материалов в условиях холодного климата //Наука и техника в Якутии, 2002, №2(3).-С.35.39.

217. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. -М. :Наука, 1974. 560 с.

218. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов -М.:Химия, 1974.-272 с.

219. Ратнер С.Б., Ярцев В.П. Физическая механика пластмасс. Как прогнозируют работоспособность. -М.: Химия, 1992, 320 с.

220. Румшисский J1.3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971.- 192 с.

221. Рябец Ю.С. Исследование деформативности и прочности и разработка рекомендаций по применению пластмассовых труб в условиях холодного климата. Кандидатская диссертация. Якутск: ИФТПС, 1987. - 164 с.

222. Рябец Ю.С. Эффективность применения бипластмассовых труб в Северном регионе /Работоспособность конструкций из армированных пластмасс в экстремальных условиях. -Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1985. -С.15.22.

223. Рябец, Ю.С., Булманис В.Н., Давыдова Н.Н. Разработка конструкции и технологии хладостойких бипластмассовых труб // Экспресс-информация НИИТЭХИМ. Серия "Эксплуатация, ремонт, защита от коррозии оборудования и сооружений». Вып.4. -М.: 1988. С. 1.12.

224. Селихова В.И., Щербина М.А., Черных А.В., Тихомиров B.C., Чвалун С.Н. Роль морфологии и молекулярной массы полиэтилена в изменении структуры под воздействием ионизирующего излучения //Высокомолекулярные соединения, Серия А, 2002, том 44,№4,С.605.614.

225. Синани А.Б., Степанов В.А. Прогнозирование деформационных свойств стеклообразных полимеров с помощью дислокационных аналогий //Механика композитных материалов.-1981.-№1.-С.109.115.

226. Скудра А.А. Микроструктурный метод прогнозирования температурной зависимости упругих свойств армированных пластиков //Механика композитных материалов. -1990.-№4.-С.862.867.

227. Скудра A.M., Булаве Ф.Я. Прочность армированных пластиков.-М.: Химия, 1982.-216 с.

228. Скудра A.M., Булаве Ф.Я. Структурная теория армированных пластиков. -Рига: Зинатне, 1978. 192 с.

229. Слуцкер А.И., Лайус Л.А., Гофман И.В., Гиляров В.Л., Поликарпов Ю.И. Механизмы обратимой термической деформации ориентированных полимеров //Физика твердого тела, 2001, том 43, вып.7. -С.1327.1332.

230. Смит Д.Г., Хуанг Ю-чин. Анализ деформирования слоистых стеклопластиков после начала растрескивания /Прочность и разрушение композитных материалов. -Рига, 1983, -С. 168. 174.

231. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы. Взамен СНиП 2.04.08-87 и СНиП 3.05.02-88. Введены в действие с 01 июля 2003 г.-М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003. -32 с.

232. Солодышева Е.С., Данилова И.Н. Изучение в сопоставимых условиях водостойкости эпоксидного связующего и стеклопластика на его основе /Труды III нац. конференции по механике и технологии композиционных материалов. София: 1982. - С.203.206.

233. Сооружение газопроводов из полиэтилена с рабочим давлением до 10 бар (РЕ80, РЕ 100, и РЕ-ХА), Стандарт G 472, Германия// Полимергаз, 2002, №4, С.42.33.

234. Соловьев П.А., Голубых Л.П. Многолетние экстремумы отрицательной температуры грунтов сезоннопротаивающего слоя Центральной Якутии /Строение и тепловой режим мерзлотных пород.-Новосибирск: Наука, 1981,-324 с.

235. Соскина Г.А., Черемисин В.П. Производство и применение коррозион-ностойких изделий из стеклоплстиков за рубежом /Основные проблемы создания коррозионностойких СП изделий и высокопроизводительных процессов их производства.- М.: ВНИИСПВ, 1982. С.27.34.

236. Справочник по пластическим массам. Т.1. М.:Химия,1975.- 448 с.

237. Старженецкая Т.А. Особенности воздействия атмосферной влаги на материалы в холодном климате /Старение полимерных материалов и изделий. Якутск: ЯФ СО АН СССР,1986.- С. 119. 126.

238. Старженецкая Т.А., Черский И.Н. Воздействие влаги и низких температур на свойства полимерных композитных материалов //Механика композитных материалов.-1986.-№6 С. 1101. 1104.

239. Старостин Н.П., Митин А.А., Румянцев В.В. Расчет режима сварки полиэтиленовых труб в условиях холодного климата /Труды международной конференции "Физико-технические проблемы Севера" (часть I) Якутск: ЯНЦ СО РАН,2000. -С. 158. 165.

240. Старостин Н.П., Тихонов А.Г., Моров В.А., Кондаков А.С. Расчет три-ботехнических парамеров в опорах скольжения.-Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1999.-276 с.

241. Старцев О.В., Вапиров Ю.М., Деев И.С., Ярцев В.А., Кривонос В.В., Митрофанова Е.А., Чубарова М.А. Влияние длительного атмосферного старения на свойства и структуру углепластика //Механика композитных материалов.- 1986. № 4. - С.637.642.

242. Старцев О.В., Машинская Г.П., Ярцев В.А. Молекулярная подвижность и релаксационные процессы в эпоксидной матрице композита //Механика композитных материалов. 1984.-№4.- С.637.642.

243. Старцев О.В., Мелетов В.П., Перов Б.В., Машинская Г.П. Исследование механизма старения органотекстолита в субтропическом климате //Механика композитных материалов.-1986.- №3. С.462.467.

244. Старцев О.В., Перепечко И.И. Молекулярная подвижность и релаксационные процессы в эпоксидной матрице композита //Механика композитных материалов. -1984. -№3. -С.387.391.

245. Старцева Л.Т., Перепечко И.И. Вязкоупругие свойства и структура системы полимерный композит вода //Механика композитных материалов. -1984.-№1.-С.145.148.

246. Стержен Д., Лейси Р. Органические волокна /Наполнители для полимерных композиционных материалов. М.:Химия, 1981. - С.595.649.

247. Стручков А.С. База данных «Старение» для решения задач прогнозирования срока сохраняемости полимерных и композиционных материалов /Тез.докл.Всесоюзного семинара по базам данных, Новосибирск: Бюллетень ЦНТИ, сер. Тех.наук, 1991.- С. 14.

248. Стручков А.С. Лапий Г.П. Устойчивость подземной полиэтиленовой трубы при воздействии сил морозного пучения /Полимерные композиты -2003: Тезисы докладов международной научно-технической конференции Гомель: ИММС НАНБ, 2003 - С.157.158.

249. Стручков А.С. Математические задачи описания термомеханического эффекта разрушения у композитных тел /Тезисы докладов 2-й Международной конференции по математическому моделированию.-Якутск: ЯГУ, 1997, с.187.

250. Стручков А.С. Метод изгибных испытаний для оценки эксплуатационной пригодности изделий из стеклопластика при отрицательных температурах /Неметаллические материалы и конструкции для условий Севера. — Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1996. -С. 35.40.

251. Стручков А.С. Механическое поведение стекло- и органопластиковых оболочек при температуре минус 60°С /Тезисы докладов VII РНПК, часть 2.—Якутск: Якутская республиканская типография, 1988. -С.53.

252. Стручков А.С. Модель деформирования и разрушения перекрестно армированного намоточного композита с учетом некоторых структурных параметров /Тез.докл.4-й РНПК.-Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1986,ч.2. -С.86.

253. Стручков А.С. Модель диффузионного распределения вакансий в пограничной области квазикристаллита /III Международная конференция по математическому моделированию: Тезисы докладов, Якутск: ЯНЦ СО РАН, 2001.-С. 163-164.

254. Стручков А.С. Образование структурной неоднородности в термореак-топластах при снижении температуры /Труды I Евразийского симпозиума "EURASTRENCOLD-2002".^KyTCK: ЯНЦ СО РАН, 2002, часть II, с.162.174.

255. Стручков А.С. Прочность при растяжении перекрестно армированных стеклопластиков и органопластиков с различной структурой намотки. Кандидатская диссертация.-Якутск: ИФТПС, 1988. 165 с.

256. Стручков А.С. Термомеханический эффект в слоистых композитах в области естественно-низких температур //Пластические массы. 1999. -№8. -С.28.30.

257. Стручков А.С. Термомеханический эффект разрушения стеклопласти-ковых изделий в области отрицательных температур// Тезисы докл. Межд. Конфер. "Композиционные материалы в промышленности "Славполиком-99".- Киев: ATM Украины, 1999.-С.180.

258. Стручков А.С. Хладостойкость композитных и комбинированных неф-тегазопроводных труб /Полимерные композиты — 2003: Тезисы докладов международной научно-технической конференции. — Гомель: ИММС НАНБ, 2003 С.156.157.

259. Стручков А.С., Бельчусова Н.А., Колодезников И.Н. Исследование сварных соединений газовых полиэтиленовых труб /Химия нефти и газа: Материалы V Международной конференции. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. -С.299.301.

260. Стручков А.С., Герасимов А.А., Булманис В.Н. Модель разрушения материала с дефектами при ударном нагружении /Материалы и конструкции для техники Севера. -Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1984.-С.26.32.

261. Стручков А.С., Григорьев В.М. Особенности механического взаимодействия с грунтами тонкостенной водопропускной стеклопластиковой трубы для дорожного строительства в условиях Севера //Наука и образование,2002, №4, С.37.39.

262. Стручков А.С., Давыдова Н.Н., Рябец Ю.С. Прочность намоточных конструкций после предварительного ударного воздействия /Работоспособность конструкций из армированных пластмасс в экстремальных условиях. -Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1985. -С.88.95.

263. Стручков А.С., Зарукин К.В., Колодезников И.Н. Расчет остаточных сварочных напряжений в полиэтиленовых трубах /III Международная конференция по математическому моделированию: Тезисы докладов. -Якутск: ЯГУ, 2001. -С. 165. 166.

264. Стручков А.С., Иванов В.И. Основные факторы взаимодействия полиэтиленового газопровода с грунтами в условиях Севера //Наука и образование,2002, №4. С.35.36.

265. Стручков А.С., Иванов В.И., Федоров Ю.Ю. Поведение полиэтиленовых труб из ПЭ80 при нагружении внутренним давлением в низких климатических температурах. //Пластические массы, 2001. №9. -С.36.38.

266. Стручков А.С., Иванов В.И., Федоров Ю.Ю. Поведение ПЭ труб в условиях естественно низких температур //Полимергаз, 2001, №3. -С. 32.35.

267. Стручков А.С., Козлов А.Г. Использование мини-ЭВМ в автоматизированной информационно-поисковой системе "Свойства стареющих полимеров" /Методы прикладной математики и автоматизации научного эксперимента, Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1979,-С. 105. 112.

268. Стручков А.С., Лапий Г.П. Неоднородное деформирование реактопла-стов при снижении температуры /XXXVII Международный семинар «Актуальные проблемы прочности»: Сборник трудов, Киев. 2002.-С.306.

269. Стручков А.С., Латышев В.Г., Федоров Ю.Ю. Особенности механического поведения стеклопластиков при низких температурах /Полимерные композиты 2000: Сборник трудов международной конференции — Гомель: ИММИ НАНБ, 2000.-С. 106-ИЗ.

270. Стручков А.С., Родионов А.К., Лапий Г.П. Хладостойкость бипластмассовых труб, предназначенных для транспортировки нефти /Химия нефти и газа: Материалы V Международной конференции. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. -С.294.296.

271. Стручков А.С., Семенов В.А. Эффект разрушения стеклопластиковых изделий расслаиванием в области отрицательных температур //Пластические массы. -1999. -№9. -С. 13-16.

272. Стручков А.С., Федоров С.П. Влияние низких климатических температур на напряженное состояние газовых полиэтиленовых труб /Полимерные композиты — 2003: Тезисы докладов международной научно-технической конференции, Гомель: ИММС НАНБ, 2003 -С.155.156.

273. Стручков А.С., Федоров Ю.Ю. Деформируемость полиэтиленовых труб из ПЭ80 при низких климатических температурах. //Пластические массы, 2002.№2. -С.43.46.

274. Стручков А.С., Федоров Ю.Ю. Механические свойства бипластмассовых труб при низких температурах /Труды I Евразийского симпозиума "EURASTRENCOLD-2002".^KyTCK: ЯНЦ СО РАН, 2002, часть II -С.188.198.

275. Стручков А.С., Федоров Ю.Ю. Опытно-промышленные испытания и мониторинг подземного полиэтиленового газопровода //Наука и образование, 2004, №1, -С.53.56.

276. Стручков А.С., Федоров Ю.Ю. Поведение полиэтиленовой оболочки в области конструктивного соединения при низких температурах. /III-я Международная конференция по математическому моделированию: Тезисы докладов. -Якутск: ЯГУ, 2001. -С. 166. 167.

277. Стручков А.С., Федоров Ю.Ю. Предел монолитности намоточных стеклопластиков при низких температурах //Пластические массы.-2000. -№12. -С.19.23.

278. Стручков А.С., Федоров Ю.Ю., Зарукин К.В. Разрушение полиэтиленовых труб при натурных испытаниях в условиях естественно-низких температур /XXXVII Международный семинар «Актуальные проблемы прочности»: Тезисы докладов, Киев. 2001.-С.360.

279. Стручков А.С., Федоров С.П. Влияние низких климатических температур на напряженное состояние газовых полиэтиленговых труб //Материалы, технологии, инструменты. 2003. Т.8.- № 3. - С. 16. 18.

280. Суворова Ю.В., Думанский A.M., Добрынин B.C., Машинская Г.П., Гладышев В.В. Разрушение органопластика в зависимости от скорости и температуры //Механика композитных материалов. -1984. —№3. -С.439.444.

281. Суворова Ю.В., Сорина Т.Г., Гуняев Г.М. Скоростные зависимости прочности углепластиков //Механика композитных материалов. -1990. -№4. -С.654.658.

282. Суворова Ю.В., Сорина Т.Г., Гуняев Г.М., Добрынин B.C., Махмутов И.М. Влияние деформационных свойств матрицы на реализацию прочности волокон в композите //Механика композитных материалов. 1987. -№4. - С.630.635.

283. Тарасенко В.М., Чупин В.Н., Павельев Н.Д. Опытно-промышленная эксплуатация газопровода из ПЭ 100 на давление 1,2 МПа продолжается //Полимергаз, №3 ,-2003 ,-С.З2.3 5.

284. Тарнопольский Ю.М., Кинцис Т.Я. Методы статических испытаний армированных пластиков. М.: Химия, 1981. - 270 с.

285. Татевосян Г.О., Кузнецова И.Б. Длительное воздействие воды и влажного воздуха на пластические массы //Пластические массы. 1963. - №2. -С. 52.58.

286. Тепловое расширение листовых композитных материалов //Механика композитных материалов и элементов конструкций. Том 3: Прикладные исследования /Под ред. А.Н. Гузя.-Киев: Наукова думка, 1983. С.23.27.

287. Термоустойчивость пластиков конструкционного назначения /Под ред. Е.Б. Тростянской. М.:Химия.-1980. - 240 с.

288. Тетере Г.А., Рикардс Р.Б., Нарусберг В.Л. Оптимизация композитных оболочек. -Рига:3инатне, 1978.-240 с.

289. Тобиас В., Бернштайн Г. Сварка труб из РЕ-Х сшитого полиэтилена //Полимергаз, 2000, №2. -С.28.32.

290. Тобольский А. Свойства и структура полимеров. М.: Химия, - 322 с.

291. ТСН-42-301-96 Республика Саха (Якутия). "Газоснабжение: Временные указания по проектированию, строительству и эксплуатации полиэтиленовых газопроводов в РС(Я). -Якутск: Минстрой РС(Я), 1996.

292. Уржумцев Ю.С. Прогнозирование длительного сопротивления полимерных материалов. М.: Наука, 1982. - 222 с.

293. Уржумцев Ю.С., Булманис В.Н., Герасимов А.А. Исследование и прогнозирование прочности и долговечности стеклопластиков в условиях холодного климата /1-ая конференция по механике Академий наук социалистических стран. Прага.- 1987.-С.113. 116.

294. Уржумцев Ю.С., Максимов Р.Д. Прогностика деформативности полимерных материалов. Рига: Зинатне, 1975. - 415 с.

295. Уржумцев Ю.С., Черский И.Н. Научные основы инженерной климатологии полимерных и композитных материалов //Механика композитных материалов. 1985. - № 4. - С.708.714.

296. Успенский JI.К., Кауфман М.Н. Причины разрушения сварных соединений ПЭ-трубопроводов. //Пластические массы, 1980. —№9. -С. 18.20.

297. Федоров С.П., Левин А.И., Лыглаев А.В. Оценка состояния участка газопровода на болотистой местности //Газовая промышленность, июнь, 1998.-С.17.18.

298. Федорук В.А., Суриков В.И., Сичкарь Т.Г., Шут Н.И. Определение релаксационных констант в модифицированных полимерных материалах методом линейной регрессии //Вестник Омского университета, 1996, вып.1.С.44.45.

299. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. 7 изд.-М.: 1974.- 560 с.

300. Ферри Дж. Вязко-упругие свойства полимеров.-М.: Иностранная литература. 1963. - 535 с.

301. Филатов И.С. Климатическая устойчивость полимерных материалов.-М.: Наука, 1983.-216 с.

302. Филатов И.С. О надежности полимерных материалов /Физические основы надежности полимерных материалов в условиях холодного климата. Якуток: ЯФ СО АН СССР, 1977. - С.103.110.

303. Филатов И.С. Особенности поведения полимерных материалов и пути создания их для условий холодного климата /Конструкционные полимеры при низких температурах. -Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1976. -С.3.15.

304. Филатов И.С., Бочкарев Р.Н. Некоторые проблемы оценки и прогнозирования климатической устойчивости полимерных материалов /Методы оценки климатической устойчивости полимерных материалов. Якутск: ЯФ СО АН СССР. -1986. -C.I 1.20.

305. Фракталы в физике /Труды VI международного симпозиума по фракталам физике (МЦТФ, Триест, Италия, 9-12 июля 1985): Пер. с англ. -М.: Мир, 1988.-672 с.

306. Френкель Я.И. Собрание избранных трудов. М.-Л.: Изд-во АН СССР. -1958. Т.2 -С.412.

307. Френкель Я.С. Ведение в статистическую теорию полимеризации. -М.-Л.:Наука.-1965.-268 с.

308. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии.-Л.: Химия, 1984.-368с.

309. Фудзии Т.,Дзако М. Механика разрушения композиционных материалов. М.: Мир, 1982. -232 с.

310. Хартранфт Р. Дж., Си Дж.К. Влияние связанных процессов диффузии тепла и влаги на напряженное состояние пластины //Механика композитных материалов. -1980. -№1. С.53.61.

311. Химические реакции полимеров /Под ред. Е. Феттеса. Т.2. -М.: Мир,-1967.-532 с.

312. Хозин В.Г., Мурафа А.В., Череватский A.M. Принципы усиления эпоксидных связующих //Механика композитных материалов, 1987, №1, С.130.135.

313. Цай С., Хан X. Анализ разрушения композитов /Неупругие свойства композитных материалов. М.: 1978. - С. 104. 139.

314. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов.-М.: Высш. шк., 1973.-446 с.

315. Цой Б., Карташов Э.М., Шевелев В.В. Прочность и разрушение полимерных пленок и волокон. -М.: Химия, 1999. -495 с.

316. Черский И.Н. О некоторых прикладных аспектах изучения атмосферо-стойкости полимеров /Физические основы надежности полимерных материалов в условиях холодного климата.- Якуток: ЯФ СО АН СССР, 1977. -С.84.90.

317. Черский И.Н., Козлов А.Г. Физическая механика полимеров при низких температурах. Новосибирск: Наука, 1976. -134 с.

318. Черский И.Н., Попов С.Н., Гольдшрах И.З. Проектирование и расчет морозостойких подвижных уплотнений.-Новосибирск: Наука, 1992.-123 с.

319. Черский И.Н., Старженецкая Т.А. Техническая атмосферостойкость конструкционных полимеров в холодном климате /Методы оценки климатической устойчивости полимерных материалов.-Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1986. С.4.11.

320. Черский И.Н., Старженецкая Т.А., Семенов В.А. К методике исследования старения полимерных и композитных материалов в зоне холодного климата /УН Международный симпозиум "Энвироэффект" ЧССР. Прага: 1984. -С.34.43.

321. Черский И.Н., Старженецкая Т.А., Семенов В.А. Старение полимерных и композиционных материалов в условиях холодного климата //Пластические массы. 1984. - №11. - С.23.25.

322. Чухно А.А. Об изменении фактической температуры полимеров при испытании на атмосферостойкость /Поведение полимеров при низких температурах,- Якуток: 1974. С.46.49.

323. Чучакин Л.А., Иванов С.В., Васильева Э.С. Экономические аспекты ирименеия полиэтиленовых материалов в газофикации //Полимергаз, 1998, №3, С.16.34.

324. Щуров А.Ф., Фридман Ю.В., Сысоев А.Н. Ползучесть сетчатого полимера в стеклообразном состоянии //Механика композитных материалов. -1977. -№6. -С.1101. 1123.

325. Экономическая эффективность и области применения материалов и изделий из стеклянного волокна и стеклопластиков.- М.: НИИТЭХИМ, 1978. -39 с.

326. Энциклопедия полимеров. Т.1-3. М.: Советская энциклопедия. 1977. -1032 с.

327. Эскин Э.А., Федчук В.К., Петров А.С., Кулезнев А.В. Прочность и особенности разрушения стеклопластиков в интервале температур 77.400 //Проблемы прочности. 1988. - №8.- С.97.101.

328. Adamson M.J. Thermal Exparsion and Swelling of Cured Epoxy Resin Used in Graphite /Epoxy Composite Materials //J.Mat. Sci.- 1980.-V.15.-No.7.- P. 1736.1745.

329. Allred R.E. The Effect of Temperature and Moisture Content on the Flexural despond of Kevlar/Epoxy Laminate: Part I (0/90) Filament Orientation //J.Compos.Mater.- 1981.-V.15.-No.2.-P.100.116.

330. Bally J. Attempt to Correlate Some Tensile Strength measu-rements of Glass.-//Glass Industry.- 1939.-V.20.-No. 1-4.- P.26.20

331. Berlin A.A., Bazhenov S.L., Topolkarajev V.A. Plasticity of Polymeric Matrices and Failure mechanisms of Composite materials. Proc. 6th Int.Conf. on Сотр.Mat. /2nd Eur.Conf. on Camp. Mater. V.3.-/London:New York: 1987.-P.J.348.3.459

332. Biernacki B. Badamia laminatow whiskich temperaturach.I. Wplyw wiskich temperatur na wlasnosci mechaniczne //Polymery.-1982.-C. 164. 167.

333. Busse W.F. Fatigue of Fabrics//J.Appl.Phys.-1942.-V.13.- No.II.-P.715.

334. Brown N., Lu X.C. The dependence of rapid crack propagation in polyethylene pipes on the plane stress fracture energy of the resin //Polym Eng Sci, 2001, Vol.41, N7, P. 1140. 1145.

335. Carswell W.S. Failure of GRP Laminates with Regard to Environmental Effects //Mech. Charact.Load Bear.Fibre Compos. Laminates.-Proc.Eur.Mech.Collor. 182, Brussels, 29-31 Aug. 1984.-London,New York: 1985.-P.127.131.

336. Carter H.G., Kibler K.G. Langumir-Type Model for Anomalous Moisture Diffusion in Composite Resins //.Composite Materials.-1978.-V. 12.-No.2.-P-118.131.

337. Chamis C.C. Designing for Fiber Composite Structural Durability in Hydro the rmomechanical Environments /Proceedings of 5th International Conference on Composite Materials (ICCM-5), Son Diego, Calif,, 1985.-P.1101.1114.

338. Chamis C.C. Simplified Composite Micromechanics Equations for Strength, Fracture Toughness and Environmental Effects /SAMPE quarterly.-1984.-V.15.-No.4.-P.41.55.

339. Cowley W.E., Deut N.P., Morris R.H. The Brittle Failure of UPVC Lined Glass Reinforced Plastics Pipe Lines //Chemistry and Industry.- 1978.-No.6.-P.365.369.

340. Crank J. The Mathematics of Diffusion.- Oxford University Press, 1956.366 p.

341. Curtin M.E., Yatomi C. On a Model for Two Phase Diffusion in Composite Materials//J. Composite Materials.- 1979.- V.13.-№.2.-P.126.130.

342. Deniwille В., Bunsell A.R. Accelerated Ageing of a Glass Fiber Reinforced Epoxy Resin in Water //Composites.- 1983.-No.1.- P.35.40.

343. Ewans D,, Morgen J.T. Selection Critertia for Epoxide Resins Intended for Low Temperature Applications /Free. Int. Cryog. Mater Conf. Kobe, 11-14 May, 1982, Guildford. S.A.-P.286.292.

344. Guess T.R., Reedy E.D. Damage Characterization and Residual Properties of a Shock-Loaded S-2 Glass /Epoxy Laminate. 18th Int. SAMPE Techn.Conf.-Seattle, Wash.,Oct.7-9,1986.- V.18.Covina,Calif.l986.-P.638.648.

345. Guan Z.W., Boot J.C. Creep anaiysis of polymeric pipes under internal pressure //Polym Eng Sci, 2001, Vol.41, N6, P.955.961.

346. Haddad G.N. Recent Innovations in PVC/FXP Composite Pipe. Po-lym.//Plast. Techn. Eng.- 1977.-9/2.-P.207.251.

347. Hahn H.T. Hydrothermal Damage in Graphite/Epoxy Laminates //Trans.ASME: J.Eng.Mater. and Technol.- 1987.-V.109.- No.I.-Р.З.П.

348. Hahn H.T., Kim U.Y. Swelling of Composite Laminates. Advanced Composite Materials. Environmental Effects //ASTM STPG 58 .-Philadelphia: 1978.- P.98.120.

349. Hashin Z., Rotem A.A. Fatigue failure criterion for fiber reinforced materials //J. Composite Materials, 1973, vol.7, -P.445.464.

350. Hermans P.H., Weidinger A, Makromol, Chem., 44.46, 24 (1961).

351. Hosaugadi A.B., Hahn H.T. Hydrothermal Degradation of Sheet Molding Compounds //High modulus Fiber Composites Ground Transp. and High Vol. Appl. Symp. .Pittsburgh, Pa, 7 Nov., 1983,-Philadelphia, 1985.-P. 103. 118.

352. Hyer M.W., Herakovich Т., Milkovich M., Shvit J.S. Temperature Dependence of Mechanical and Thermal Expansion Properties of T 300/5208 Graphite Epoxy//Composites.- V.14.-No.3.- P.276.200.

353. Jackson S.P., Weitsman N. Moisture Effects and Moisture Inclined Damage in Composites /Proceedings of 5th International Conference on Composite Materials (ICCM-V).- San Diego, Calif.- 1985.-P. 1435. 1452.

354. Jones F.R., Rock J.W., Wheatley A.R., Bailey J.E. The environmental Stress Corrosion Cracking of Glass Fibre Reinforced Polyester and Epoxy Composites /Proceedings of 4th lntern.Conf. on Compos.Mater. .Tokyo, 1982.-P.929.936.

355. Jones L.A. In-service Environmental Effects on Carbon Fibre Composite Material /Progr. Adv. Mater, and Process: Durability, Reliability and Qual.Control Proc.6th Int. Eur. Chapter Conf., Sheveningen, May 28-30, 1985.-Amsterdam е.а.1985.-Р.103.114.

356. Kadotaki K. Mechanical Properties of Plastic Composites under Low Temperature Conditions //Composites.-1980.-. V.II.-No.2.-P.87.93.

357. Kalman R.E., Cho Y.S., Narendra K.S. Controllability of linear dynamical systems in contributions to differential equations, -v.l, N2, Interscience Publishers, N4, 1963. -P.189.213.

358. Kasen M. Composite Materials for Cryogenic Structures. Second International Cryogenic Materials Conference.-. 1978.-Vol.24.- No.4.- P.63.73.

359. Kasen M.B. Mechanical and Thermal Properties of Filamentary-Reinforced Structural Composites at Cryogenic Temperatures.I. Glass Reinforced Composites. Cryogenics.-1975.- V.15.-No.6.-P. 327.349.

360. Kasen M.B. Mechanical and Thermal Properties of Filamentary-Reinforced Structural Composites at Cryogenic Temperatures.2. Advanced Composites. Cryogenics, 1975.-V.15.- No.12.-P.701 .722.

361. Kasen T.B.- Cryogenies, June 1975, P.327.349, December 1975, P.701.722.

362. Katz Y., Bussiba A., Mathias H. Mechanical Behavionaral Fatigue in Polymeric Composites. Adv.Cryog.Eng.Mater. Vol.32 /Proc. 6th lnt.Cryog.Mater.Conf.-1985.New York, London 1986- P.179.186.

363. Kinna G.B. Interlaminar Effects in Fiber-Reinforced Plastics. A Review/Polymer-Plastics Technology and Engineering. 1976.-No.5.-P.23.53.

364. Koudo K.,Taki T. Moisture Diffusivity of Unidirectional Composites //J.Compos.Mater.-1982.-V.16.-No.2.-P.82.93.

365. Lee W.T., Ciriscioli P.R., Springer G.S. Accelerated Environmental Conditioning of Composites //SAMP3 quarterly.-. 1986.-V.17.-No.4.-P.27.31.

366. Legg M.J., Hull D. Effect of Resin Flexibility on the Properties of Filament Wound Tubes //Composites.-1982.- No.4.-P.369.376.

367. Lempriere B. On placticalbility on analysis waves in composites by the theory of mixtures. -In: Lockheed Palo Alto Research Laboratory. Report №LMSC-6-78-69-21. 1969. -P.76.90.

368. Los Y., Hahn H.T., Chiao T.T. Swelling of Kevear 49/Epoxy Composites /Proceedings of 4th International Conference on Composite Materials (ICCM-IV).-Tokyo.-1982.- P.987.1000.

369. Lubin G. Handbook of Composites.- Van Nostrand Reinhold Co.,New York.-1982.-786 p.

370. Menges G., Gitschuer H. Sorbtion Behaviour of Glass-Fibre Reinforced Composites and the Influence of Diffusing Media on Deformation and Failure Behaviour //Advances in Composite materials.-Paris: 1980.-P.25.48.

371. Menges G., Lutherbeek K. Stress Corrosion in Fibre-Reinforced Plastics in Aqueous Media //Dev. Reinforced Plast. V.3.-London, New York.- 1984.-P.97.122.

372. Reifsnider R.L. Life Prediction Analysis: Direction and Divagations /Proceedings of 6th International and 2nd European Conference on Composite Materials (ICCM-6/ECCM-2). V.4.,London: 1987.-P.4.1.4.31.

373. Roedel M. J., J.Am. Chem. Soc., 75, 6110 (1953).

374. Richards R.B., J. Appl. Chem. (London), 1, 370 (1951).

375. Shen C.H., Springer G.S. Environmental Effects on the Elastic Moduli of Composite Materials //J.Compos.Mater.- 1977.-V.II.-No.3.-P.248.264.

376. Shen C.H., Springer G.S. Moisture Absorbtion and Desorbtion of Composite Materials //J.Compos.Mater.-1976.- V.10.-No.l.-P.2.20.

377. Sih G.C., Shih M.T. Hydrothermal Stress in a Plate Subjected to Antisymmetric Time-Dependent Moisture and Temperature Boundary Conditions // J.Therm.Stresses.-1980.- V.3.-No.3.-P.321 .340.

378. Sih G.C., Shih M.T., Ceou S.C. Transient Hydrothermal Stresses in Composites: Coupling of Moisture and Heat with Temperature Varying Diffusivity //lntern.Journ. Eng.Sci.-1980.-V. 18.- No.l.- P.19.42.

379. Soroda K., Tani Т., Murayama K. Effect of Space Environmenta Conditions on Mechanical Properties of CFRP //Hi-Tech. Rev.-1984, 16 th Nat.SAMPE Tech. Conf. Albuquerque, N.M. Oct.9-11, 1984. Vol.l6-Covina, Calif., 1984,-P.621.632.

380. Spencer B.Hull D. Effect of Winding Angle on the Failure of Filament Wound Pipe //Composites.- 1978.-V.9.-No.4.- P.263.271.

381. Springer G.S. Environmental Effects // Tsai S.W. Corposites Design.-Dayton (USA): 1986,-Selection 16.

382. Springer G.S. Moisture Absorption in Fibre-Resin Composites //Developmerts in reinforced Piastics./Ed.G.Pritcheird. Applied Science, 1982.-P.43.65.

383. Startsev O.V., Krotov A.S. and Startseva L.T. Interlayer Shear Strength of Polymeric Composite Materials During long Term Climatic Ageing //Intern J.Polymeric Mater. -1998. -vol.41. -P.275.284.

384. Struchkov A.S. Low-tempereture localization of deformations in layered composite /The fifth international conference on Mechanics of Composite Materials, 2000,June, Institute of Polymer Mechanics, Riga.-2000.-P.197.

385. Struchkov A.S. Material science aspects of regularity of deformation of cooled glassy bodies /Proceedings of The Sixth Sino-Russian International Symposium on New Materials and Technolodies, Beijing, China, October 2001. -P.381.

386. Struchkov A.S., Fedorov Yu.Yu. Deformability of PE80 polyethylene pipes at low temperatures //International Polymer Science and Technology, 2003, vol. 30, N1.

387. Struchkov A.S., Fedorov Yu.Yu. Solidity limit of wound glass fibre reinforced plastics at low temperatures //International Polymer Science and Technology, 2001, vol. 28, N8.

388. Struchkov A.S., Gerasimov A.A. Estimation of glass-reinforced plastic products for use in elements of automotive body at subzero temperatures /Ninth International Conference Mechanics of Composite Materials -Riga, Latvia, October 17-20, 1995.-P.203.

389. Struchkov A.S., Latyshev V.G. Properties of Glass-Reinforced Plastics at Natural Low Temperatures /Proceedings of Int. Conf. "Mechanics of Composite Materials 2002".-Riga, Latvia. 2002.-P.197.

390. Struchkov A.S., Semyonov V.A. Peculiarites of byplastic pipes production for pipeline systems /The 5th International Conference on Northeast Asian Natural Gas Pipeline, 1999, Yakutsk, -P.443.448.

391. Tenney D.R., Unkaur J. Analytical Prediction of Moisture Absorbtion in Composites // J.Aircraft.-1978.-V-15.-No.3.- P.148. 154.

392. Tompkins S.S., Tenney D.R., Unkaur J. Prediction of Moisture and Temperature Changes in Composites During Atmospheric Exposure /Composite materials. Testing and Design. 5th Conf. ASTM, 1978.- P.368.380.

393. Triuh E., Apfel R.E. Sound Velocity of Supercooled Water down to -33°C Using Acoustic Levitation //J.Chem.Phys.- 1980.-V.72.-№. 12.-P.6731.6735.

394. Tsai S.W., Patterson J.M. Simplified Desing of Composite Materials //Mater, and Des.-1987.-V.8.-№.3.-P.135.141.

395. Usemann K.W. Kunststoffe rohre in der Trinkwasserinstallaion //Neue DELIWA-Z.-1987.-Bd .38.-No.I.-P.5.8.

396. Walrath D.E., Adams D.F. The Iosipeccu Shear Test as Applied to Composite Materials //Experimental Mechanics, 1983. vol.23. N3. -P.105.110.

397. Weitsman Y. Diffusion with Time-Varying Diffusivity with Application to Moisture-Sorbtion in Composites //J.Compos. Mater.-1976.-V.10.-No.3.-P.193.204.

398. What's New in Reinforced Plastics.- //Plastic World.- 1977.-No.3.-P.57.60.

399. White R.J., Phillips R.G. Environmental Stress-Rupture Mechanisms in Glass Fibre/Polyester Laminates /Proceedings of 5th Intern.Conf. on Compos. Mater. (ICCM-5). San Diego; California, 1985,-P. 1089. 1099.

400. Shechtman D., Blech I., Gratais D., et.al.// Phys. Rev. Lett. 1984. Vol. 53. P. 1951.

401. Khait Yu.L. Kinetic and Applications of Atomic Diffusion in Solids: Nanascopic Electron-Affected Stochastic Dynamics. SCITEC Publications, Switzerland, 1997.

402. Miyosh Т., Shiratori M., Tanabe O. Stress intensity Factors for surface cracks with arbitrary shapes in plates and shells. ASTM STP 868, p.521.534.