Хладостойкость трубопроводов и резервуаров Севера после длительной эксплуатации

Большаков, Александр Михайлович

Хладостойкость трубопроводов и резервуаров Севера после длительной эксплуатации тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Большаков, Александр Михайлович АВТОР

доктора технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2009 ГОД ЗАЩИТЫ

01.02.06 КОД ВАК РФ

Диссертация по механике на тему «Хладостойкость трубопроводов и резервуаров Севера после длительной эксплуатации»

Автореферат диссертации на тему "Хладостойкость трубопроводов и резервуаров Севера после длительной эксплуатации"

10-1 1735

На правах рукописи

. X'- _____/_._______

V.. • * о.,"; > С1',

БОЛЬШАКОВ Александр Михайлович

ХЛАДОСТОЙКОСТЬ ТРУБОПРОВОДОВ И РЕЗЕРВУАРОВ СЕВЕРА ПОСЛЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2009

Работа выполнена в Учреждении РАН Институте физико-технических проблем Севера им.В.П.Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук и Учреждении РАН Институте машиноведения им.А.А.Благонравова Российской академии наук

Ведущая организация - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Якутский государственный университет им.М.К.Аммосова»

Защита состоится «37 » декабря 2009 г. в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д002.059.01 в Институте машиноведения им.А.А.Благонравова РАН, по адресу: 101990, г.Москва, Малый Харитоньевский, пер., дом 4. E-mail: vmbzrv@bk.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИМАШ им.А.А.Благонравова РАН по адресу: г.Москва, ул.Бардина, 4, тел.(499) 135-5516

Автореферат разослан« » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Матвиенко Юрий Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Морозов Евгений Михайлович

доктор технических наук, профессор Разумовский Игорь Александрович

доктор технических наук, профессор Казанцев Александр Георгиевич

Д.Т.Н.

£ В.М.Бозров

и . ¡ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Проблема оценки надежности и ресурса металлоконструкций, работающих в условиях низких климатических температур, на сегодняшний момент является наиболее актуальной задачей обеспечения техногенной безопасности сложных технических систем. Если в начале прошлого века задачей инженеров было решение задач прочности конструкций методами сопротивления материалов, а в 60-70-х годах - решение задач обеспечения прочности, надежности и хладостойкости машин и конструкций, то сегодня задачей является комплексная оценка прочности, надежности, хладостойкости и безопасности сложных технических систем. Данные задачи, в первую очередь, ставят Федеральный закон «О промышленной безопасности», а также ускоряющиеся темпы промышленного роста и освоения природных ресурсов Северо-Востока России. Решение проблемы требуется рассматривать с нескольких позиций: усовершенствования методов диагностики и мониторинга; разработки новых методов расчета предельного состояния элементов конструкций и экспериментальных исследований физико-механических свойств материалов. Проблемы безопасности функционирования сложных технических систем, таких как трубопроводный транспорт, энергетические установки, экскаваторы, драги и многих других, эксплуатируемых в условиях Севера, тесно связаны с задачами их диагностики, оценки и продления ресурсов. Для Крайнего Севера требуется учет ряда специфических факторов, что не позволяет в прямом виде применять методы, разрабатываемые для других регионов России и мира. Все эти факторы взаимосвязаны.

Понятия хладостойкость элементов конструкций и хладноломкость металлов практически появились в начале шестидесятых годов после успешного начала освоения космического пространства. В пятидесятые годы велись исследования поведения материалов в условиях вакуума и при температурах жидкого водорода и азота, которые в шестидесятые годы постепенно перешли в исследование порога хладноломкости сталей для производства элементов металлоконструкций массового производства, эксплуатирующихся в условиях экстремально низких климатических температур. В семидесятые годы в результате этих исследований были созданы новые марки сталей — низколегированные, порог хладноломкости которых лежал ниже стандартизованной климатической температуры эксплуатации, особенно в условиях Крайнего Севера. Результаты этих исследований используются для предотвращения хрупких разрушений в условиях низких климатических температур с целью повышения безопасности эксплуатации опасных производственных объектов, к которым относятся большие механические системы, или для повышения эффективности техники в северном исполнении.

Вопросы повышения безопасности опасных промышленных объектов путем предотвращения хрупких разрушений их элементов с каждым годом становятся все более актуальными, особенно это относится к нефтегазопрово-

дам и резервуарам, длительно эксплуатирующимся в условиях низких температур.

Анализ случаев разрушений трубопроводов и резервуаров показывает, что новые металлоконструкции всегда останавливают трещину (свищ), а старые рассыпаются на осколки. Можно предположить, что за время длительной эксплуатации в металле конструкций накапливается столько повреждений, что любое нарушение сплошности тела, например, трубы, приводит к спонтанному разрушению осколочного характера. Отсюда вытекает общая постановка задачи исследований опасных производственных объектов типа нефтегазопроводов большого диаметра после длительной эксплуатации - каким образом обнаруженные дефекты при проведении диагностики стареющих металлоконструкций ранжировать не только по геометрическим размерам и формам, но и по степени риска возникновения катастрофических аварий с учетом накопления повреждений в процессе эксплуатации. Очевидно, что к методикам поверочного расчета на прочность, таким как: методики расчета по скорости коррозии металла; методики расчета трещиностойкости металла; методики расчета на усталость металла; методики расчета узлов оборудования, работающего в условиях ползучести, должны быть добавлены методики расчета хладостойкости по результатам диагностики металлоконструкций в зависимости от срока эксплуатации.

Решение проблем повышения надежности, прогнозирования несущей способности и остаточного ресурса машин и конструкций при эксплуатации в условиях Крайнего Севера затруднено влиянием низких климатических температур на изменение физико-механических свойств материалов. Анализ современного состояния исследований в данной области показывает, что существующие расчетные методы базируются, в основном, на неизменности свойств и сопротивляемости зарождению, развитию и распространению трещины и не в полной мере учитывают: влияние изменения структуры повреж-денности на процессы пластического деформирования; влияние неоднородности напряженно-деформированного состояния на предельные характеристики упрочняющихся конструкционных сталей.

Повышение надежности и несущей способности металлоконструкций и сооружений, работающих при низких климатических температурах, требует решения фундаментальных задач: разработки феноменологических основ оценки хладостойкости от материала до конструкции по физически обоснованным параметрам; оценки предельных параметров в зависимости от структурной поврежденности; разработки методологических алгоритмов оценки хладостойкости элементов конструкций после длительной эксплуатации. Комплексные исследования по оценке хладостойкости элементов конструкций после длительной эксплуатации в условиях Крайнего Севера ранее не проводились.

Цель диссертационной работы заключается в развитии научных основ анализа остаточного ресурса и в разработке методов и критериев оценки хла-достойкости труб и сосудов при статических нагрузках после длительной эксплуатации.

В соответствии с поставленной целью требовалось решение следующих

задач:

- путем проведения комплексного анализа особенностей природно-климатических условий эксплуатации, режима нагруженности и причин разрушений магистральных трубопроводов и резервуаров Севера выявить и систематизировать основные факторы, влияющие на надежность и прочность после их длительной эксплуатации;

- изучить физико-механические свойства трубных сталей северного исполнения, создать базу данных и оценить характеристики сопротивления хрупкому разрушению материалов конструкций, длительно эксплуатирующихся в условиях Севера;

- провести экспериментальные исследования механических свойств и характеристик статической трещиностойкости на образцах моделированием потери пластичности в виде поврежденности и низких температур и обосновать предельное состояние при разрушении в результате потери пластичности;

- исследовать границы потери пластичности на образцах, провести корреляцию с методами неразрушающего контроля и сформулировать критерий хрупкого разрушения при потере пластичности;

- разработать критерий потери пластичности материала для оценки показателей хладостойкости конструкций, длительно эксплуатирующихся в условиях Севера;

- разработать методику и алгоритм оценки хладостойкости крупногабаритных тонкостенных металлоконструкций типа трубопроводов и резервуаров Севера после длительной эксплуатации.

Научная новизна работы заключается в развитии экспериментальных методов оценки предельного состояния и усовершенствовании подходов оценки вязкохрупкого перехода для элементов конструкций типа труб и сосудов большого диаметра после длительной эксплуатации на основе подходов механики разрушения. При этом получены следующие основные научные результаты:

- разработан метод оценки хладостойкости тонкостенных металлоконструкций типа магистральных трубопроводов и сосудов давления большого диаметра после длительной эксплуатации путем расчетного определения второй критической температуры вязкохрупкого перехода с использованием предельной кривой потери пластичности, установленной испытаниями на образцах характеристик статической трещиностойкости, механических свойств и показателя потери пластичности с учетом конструктивных размеров и объемности напряженного состояния в зонах концентрации напряжений;

- разработана экспериментально обоснованная предельная кривая разрушения в зависимости от характеристик статической трещиностойкости, механических свойств и характера потери пластичности, смоделированная на образцах в виде поврежденности и низких температур;

- исследование границ потери пластичности на образцах позволило предложить критерий пластичности материала, заключающийся в исчерпании пластической составляющей в упруго-пластическом деформировании вследствие воздействия различных факторов;

- проведена корреляция фактора потери пластичности материала с микротвердостью, позволяющая оценить деформационное старение материала методами неразрушающего контроля;

- на основе проведенных исследований потери пластичности разработана методика оценки потери пластичности и предложено условие хрупкого разрушения материала конструкции в виде деформационного критерия, состоящего из составляющих поврежденности и низких температур и позволяющего оценить хладостойкость конструкции после определенного периода эксплуатации;

- предложен метод оценки остаточного ресурса для конструкций типа трубопроводов и резервуаров после длительной эксплуатации.

Практическая ценность результатов работы заключается в разработке метода оценки хладостойкости тонкостенных металлоконструкций типа трубопроводов и резервуаров большого диаметра после длительной эксплуатации, составляющего единый прикладной комплекс для решения задач по обеспечению требуемого уровня эксплуатационной надежности конструкций Севера в результате исчерпания несущей способности.

Результаты диссертационной работы использованы для разработки практических рекомендаций по оценке технического состояния и хладостойкости трубопроводов и резервуаров, работающих в условиях Севера, а также стандартов предприятий по расследованию аварий и инцидентов на опасных производственных объектах:

¡.Методические рекомендации. Расчеты и испытания на прочность. Оценки технического состояния непроектных участков магистрального газопровода.

2.Методические рекомендации. Расчеты и испытания на прочность. Сбор, хранение и подготовка первичной информации для оценки технического состояния и проведения исследования причин отказов и разрушения магистрального газопровода.

3.Методические рекомендации. Хладостойкость магистральных газопроводов при эксплуатации.

4.Стандарт организации. Положения проведения технического расследования аварий и инцидентов на опасных производственных объектах.

5.Программа проведения экспертизы промышленной безопасности резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

Перечисленные нормативно-технические документы внедрены в производственные предприятия: ОАО «Якутгазпром», ОАО «Сахатранснефтегаз», ОАО «Саханефтегазсбыт», а также в экспертную организацию ЗАО НПП «ФизтехЭРА».

Диссертация является частью завершенных научно-исследовательских работ Института физико-технических проблем Севера им.В.П.Ларионова СО РАН по темам:

1.11.1.10. Разработка методов моделирования неравновесных процессов в гетерогенных материалах и создание новых материалов, технологий и основ оптимального проектирования для повышения надежности и работоспособности конструкций и машин, работающих под действием статических и динамических нагрузок в условиях Крайнего Севера. Раздел 3. Теоретическое и экспериментальное моделирование процессов распространения стабильной (хрупкой) трещины как последействие автоволновых деформаций в твердом теле с системой рассеянных повреждений и дефектов (1996-2000). №гос.регистрации 0196000703.

3.3: 2.3.6. Разработка и усовершенствование методов расчета прочности, надежности и оценки ресурса элементов машин и конструкций, работающих в условиях Севера. Раздел 1. Разработка методики экспериментально-расчетной оценки несущей способности и расчета показателей надежности элементов конструкций, эксплуатирующихся в условиях холодного климата (2003-2005). №гос. регистрации 01.2.00.107181.

Фундаментальная программа РАН 3.16.3. Динамика и устойчивость многокомпонентных машиностроительных систем с учетом техногенной безопасности. Проект «Оценка риска и системы контроля технической безопасности», тема «Техногенная безопасность и оценка ресурса больших механических систем с учетом воздействия низких климатических температур» (2004-2006).

Проблемы деформирования и разрушения структурно-неоднородных сред и конструкций. Программы 8.3. Физика и механика деформирования и разрушения однородных и композитных материалов и конструкций для транспортных и авиационных систем. Проект «Развитие теории хрупкого разрушения кристаллических конструкционных материалов и их неразъемных соединений с накопленными повреждениями в условиях низких температур (до -120° С)». Блок 1. Исследование закономерностей поведения деградирующих твердых тел для прогнозирования их ресурса от воздействия различных силовых нагрузок и механохимического поведения материалов с различной поликристаллической структурой и их неразъемных соединений в элементах конструкций, эксплуатирующихся при низких температурах (-120° С) (2006- 2009).

Достоверность научных положений и полученных результатов

обоснована:

-общепринятыми исходными положениями;

-применением апробированных методов исследований и обработки результатов;

-соответствием результатов исследований, полученных автором, с результатами других исследователей в этой области.

Личный вклад автора состоит:

- в постановке задачи исследования, формулировке основных положений, определяющих научную новизну и ее практическую значимость;

- в разработке подходов, критериев и методов расчета на хладостойкость после длительной эксплуатации;

- в непосредственном руководстве и участии в проведении всех этапов исследований эксперимента и расчета показателей хладостойкости;

- в формулировке подходов в оценке потери пластичности и обработке результатов исследований.

Апробация работы. Основные материалы и результаты работы докладывались и обсуждались на: Международном семинаре «Механические свойства и разрушение сталей при низких температурах» (г.Санкт-Петербург, 19 апреля 1996 г.); научно-практической конференции «Молодежь и наука РС(Я)» (г.Якутск, 5-6 декабря 1996 г.); научно-практической конференции «Якутск-столица северной республики: глобальные проблемы градосферы и пути их решения» (г.Якутск, 12-14 апреля 1997 г.); региональном семинаре «Технология и качество сварки в условиях низких температур» (г.Якутск, 9-14 июня 1997 г.); Всероссийской конференции «Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций» (г.Красноярск, 21-25 сентября 1997 г.); научно-техническом семинаре «Прочность материалов и конструкций при низких температурах» (г.Санкт-Петербург, 1998 г.); II Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (г.Якутск, 20-27 августа 2004 г.); XI Международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций «Актуальные проблемы гражданской защиты» (г.Москва, 18-20 апреля 2006 г.); IV Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата ( г.Якутск, 22-27 июля 2008 г.); I научно-практической конференции «Экспертиза промышленной безопасности опасных производственных объектов в условиях Крайнего Севера: Проблемы и пути решения» (г.Якутск, 20-22 мая 2009 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 45 научных работах, в том числе 1 монография, 14 статей в журналах.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов, списка литературы из 319 источников, приложения и изложена на 358 страницах машинописного текста с 41 таблицей и 130 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Методы оценки хладостойкости

В первой главе проведены аналитический обзор методов оценки сопротивления хрупкому разрушению и анализ предельного состояния элементов конструкций при низких температурах и деформационных критериев механики разрушения.

На протяжении многих лет фундаментальные основы анализа хрупких разрушений даны в работах А.Е.Андрейкива, В.В.Болотина, Р.В.Гольдштейна, Н.Н.Давиденкова, А.Ф.Иоффе, Л.А.Копельмана, А.Я.Красовского, Н.А.Маху-това, Е.М.Морозова, В.В.Панасюка, В.З.Партона, Ю.Н.Работнова, С.В.Серен-сена, G.R.Irwin A.A.Griffith, J.M.Robertson и др.

Прикладные задачи, связанные с разработкой методов оценки хрупкого разрушения крупногабаритных металлоконструкций, рассматривались в работах Е.М.Баско, А.В.Викулина, А.Г.Гумерова, Ю.И.Егорова, О.М.Иванцова, П.Ф.Кошелева, В.Н.Красико, А.Я.Красовского, С.А.Куркина, В.П.Ларионова, Н.А.Махутова, Ю.Г.Матвиенко, В.В.Москвичева, А.МЛепихина, А.В.Лыгла-ева, Ю.И.Пашкова, Ю.П.Солнцева, В.Т.Трощенко, В.В.Харионовского, F.M. Burdekin, K.Kaina, T.Kanazawa, W.WeibuIl и др.

Проблемы повышения безопасности эксплуатации конструкций, сооружений и объектов нефтяной и газовой промышленности, т.е. сложных технических систем (СТС), в суровых климатических условиях Крайнего Севера приобретают актуальное значение. В связи с трудностью энергетического и технического снабжения на Крайнем Севере любые виды разрушения СТС могут привести к катастрофическим последствиям в экономическом, техногенном, энергетическом и экологическом положении данного региона.

Для металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях низких климатических температур, основным требованием является обеспечение хладо-стойкости материала. Одним из критериев оценки опасности и предотвращения хрупкого разрушения металлов служит критическая температура хрупкости. Для ее определения используются различные показатели: уровень ударной вязкости по результатам испытаний образцов Шарпи с V-образным надрезом; вязкая составляющая в изломе по результатам испытаний образцов DWTT. Основным недостатком данных методов является то, что эти показатели не учитывают напряженно-деформированное состояние элемента конструкции. При расчетах на сопротивление хрупкому разрушению получили развитие методы построения зависимостей от приведенной температуры (равной разности температуры эксплуатации и температуры хрупкости) и оценки второй критической температуры вязкохрупкого перехода для элементов тонкостенных металлоконструкций [гА7,2]АШ.

Как известно разрушение материалов при напряжениях ниже их расчетной прочности, связано с наличием и образованием различного рода дефектов типа трещин. Отличительной особенностью хрупкого разрушения элементов конструкций является мгновенное распространение магистральной трещины при максимальных эквивалентных напряжениях, равных или ниже предела текучести конструкционных материалов. Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования хрупкого разрушения позволяют охарактеризовать закономерности образования и развития хрупких трещин в связи с основными конструктивными, технологическими и эксплуатационными факторами.

Анализ разрушений конструкций при низких температурах, с одной стороны, и температурных зависимостей ударной вязкости, с другой, показал, что сопротивление хрупкому разрушению при некоторых температурах, называемых критическими, резко снижается (ударная вязкость для конструкционных малоуглеродистых сталей снижается в 2-10 раз).

Объяснение критичности температур вытекает из схемы, предложенной А.Ф.Иоффе, в соответствии с которой при снижении температуры испытаний на гладких образцах предел текучести ат повышается, а сопротивление отрыву 5„т остается практически постоянным. Температура, при которой достигается равенство а-г и является критической, т.е.

(Ус~ (Ух~ &от ^И Т=Тк ■ 0)

Разрушение элемента конструкции с трещиной (исходной или возникшей в процессе статического или циклического нагружения) может быть хрупким или вязким. Эти виды разрушения определяются уровнем местных пластических деформаций в вершине трещины и отличаются номинальными разрушающими напряжениями, скоростями развития трещины и видом излома. При этом в качестве основных критериев хрупкого разрушения элемента конструкции принимаются: первая ТК1Ч и вторая ТКР2 критические температуры; величина номинальных разрушающих напряжений ас или деформаций ее, критические значения интенсивности напряжений Кс и деформаций К{е. Используя эти критерии разрушения, можно оценить предельные состояния элемента конструкции с трещиной в условиях низких температур и произвести оценку запасов по критическим температурам.

Обеспечение достаточной хладостойкости означает предотвращение хрупких разрушений элементов конструкций при нагрузках существенно ниже расчетных. К настоящему времени общепризнанными являются два подхода, базирующиеся на представлениях о критической длине дефекта и критической температуре хрупкости. Первый подход основан на предотвращении предельного состояния в вершине существующего или трещиноподобного дефекта при заданных условиях нагружения. Второй подход предполагает запрет эксплуатации конструкции при температуре ниже допускаемой. Оба эти подхода развивались обособленно: первый для создания хладостойких конструкционных материалов, а второй для разработки экспериментально-

расчетных методов оценки хладостойкости элементов конструкций, хотя связаны с одним и тем же явлением, - вязкохрупким переходом в металлах.

Для элементов конструкций критическая температура перехода из одного состояния в другое устанавливается по данным эксперимента на стандартных образцах, при этом учитываются смещения первой и второй критических температур под влиянием конструктивных и технологических факторов:

Наибольшую сложность для инженерных расчетов представляет именно корректное определение смещения критической температуры хрупкости для элементов конструкций. Такое смещение вызвано рядом особенностей, таких как геометрия конструкции, и возникающим отсюда сложным характером концентраторов напряжений, неоднородностью напряженно-деформированного состояния, технологической и эксплуатационной дефектностью.

Особую сложность вызывают расчеты на прочность и надежность деталей машин и элементов конструкций, длительно эксплуатирующихся при низких климатических температурах. На данный момент не существует методов оценки хладостойкости крупногабаритных металлоконструкций типа трубопроводов и резервуаров после длительной эксплуатации. Для решения данной задачи по инженерному подходу предлагаются в виде системы расчетов на хладостойкость:

- оценка предельного состояния и факторы, ограничивающие хладостойкость несущих конструкций после длительной эксплуатации;

- оценка показателей хладостойкости, количественно характеризующих изменение надежности конструкции (запас прочности, ресурса, риска отказа конструкции и т.п.) при понижении температуры;

- методика расчета показателей хладостойкости;

-регламентирующая научно-техническая документация технико-экономического анализа показателей и выбора оптимального режима эксплуатации конструкции по техническому состоянию в условиях низких температур.

2. Катастрофические разрушения газопроводов и резервуаров Севера

Общую последовательность развития разрушений трубопроводов и резервуаров Севера можно представить следующим образом. В результате циклических температурных напряжений и колебания рабочего давления за время эксплуатации трубопровода или резервуара около монтажных и конструкционных дефектов накапливаются повреждения (вакансии, дислокации и т.д.), которые служат зародышем трещиноподобных дефектов, и при достижении

критического размера или условия в процессе эксплуатации происходит хрупкое или квазихрупкое распространение трещины по основному металлу и кольцевым сварным швам. Изломы разрушившихся труб и сварных соединений, как правило, имеют хрупкое строение без видимых пластических деформаций с характерным для этого вида шевронным узором. Основным механизмом разрушения является отрыв, однако, имеются и вязкие разрушения основного металла труб с незначительной утяжкой, при этом разрушение происходит по механизму сдвига. Статистический анализ отказов и аварий газопроводов показал, что частота разрушений имеет определенную связь со сменой времени года, т.е. с сезонными колебаниями температуры грунта и газа. Наибольшее количество отказов приходится на осенне-зимние месяцы (более 40% всех разрушений), что объясняется резким увеличением потребления газа и геокриологическими условиями этого времени года.

Однако в последнее время происходит ряд разрушений на магистральных газопроводах «первого поколения» из-за усталостного вида развития трещин по основному металлу. Часть системы газопроводов имеет эксплуатационный возраст 30 и более лет, общее техническое состояние линейной части этих газопроводов с каждым годом ухудшается, так как эксплуатационный ресурс практически исчерпан. Из-за старения металла труб газопровода существенно снизилась сопротивляемость сварных соединений и основного металла хрупкому разрушению, происходит необратимое изменение механических свойств и характеристик трещиностойкости. В этих условиях, очевидно, возрастает риск катастрофических разрушений, прежде всего участков газопроводов, смонтированных более 30 лет назад, общая длина которых составляет примерно более 500 км, так как скорость протекания разрушения в этих конструкциях значительно больше, чем в конструкциях с наибольшим запасом прочности.

Анализ аварий на 185-м и 183-м км II нитки магистрального газопровода Берге-Якутск и резервуара РВС-700 (рис.1) показывает на катастрофический, хрупкий тип разрушений. Аварии представляют собой раскрытие металла вдоль оси цилиндрических конструкций протяженностью на несколько метров. Визуальные и фрактографические обследования фрагментов разрушившихся труб и резервуаров свидетельствуют, что распространение трещин происходило по механизму - отрывом, на местах остановки трещины, переходящим на квазихрупкий вид с пластическими составляющими.

Результаты механических испытаний показывают на повышение прочностных характеристик, временного сопротивления и предела текучести, а также снижение пластических характеристик материала труб (относительного удлинения и относительного сужения) и характеристик ударной вязкости до 50% и более по сравнению с исходным металлом, это объясняется деформационным старением основного металла газопровода и особенно металла в зоне термического влияния вследствие длительного периода эксплуатации.

Процесс деформационного старения малоуглеродистых и низколегированных сталей магистральных трубопроводов включает в себя все основные механизмы: накопление необратимых микропластических напряжений (движение дислокаций), перераспределение атомов углерода, азота и других элементов, взаимодействие примесных атомов с дислокациями, распад цементита и образование новых карбидных частиц, образование микротрещин при накоплении одноименных дислокаций у различных препятствий (границ зерен или субзерен, примесных атомов, вакансий).

Комплексный анализ отказов и разрушений магистральных газопроводов, оборудований нефтяной и газовой промышленности, резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов после длительной эксплуатации показывает, что основной причиной является: исчерпание несущей способности, выражающееся в потере пластичности материала конструкции в результате воздействия различных факторов, в том числе низких температур, при этом разрушения носят лавинообразный, катастрофический характер.

Во многих отраслях промышленности Севера эксплуатируются трубопроводы, сосуды давления и резервуары, работающие более 20-40 лет, многие из них отработали свой проектный ресурс. В связи с этим перед научными и производственными организациями возникает задача научно обоснованного продления ресурса, предупреждения возникновения аварий сварных конструкций. Одним из этапов решения данной проблемы является проведение комплексного обследования технического состояния резервуаров с помощью средств неразрушающего контроля для обнаружения дефектов и трещин. С этой целью были обследованы магистральные газопроводы и резервуарные парки, находящиеся в центральной и западной частях республики.

По результатам проведенных обследований, это более 600 вертикальных и горизонтальных резервуаров для хранения нефтепродуктов, в них по визуально-измерительному и радиографическому контролю обнаружено около 8580 дефектов. Из них преобладающее количество занимают подрезы около 45%, поры 30%, дефекты формы шва 15%, непровары 5%, шлаки 5% (рис.2а). По данным технического диагностирования участков магистральных газопроводов общей протяженностью 245 км обнаружено около 1300 различ-

ных дефектов, из которых 29,5% занимают подрезы, 29,3% - шлаки, 27,7% -непровары, 13,5% - поры (рис.2 б).

а) б)

Рис.2. Распределение обнаруженных дефектов: а) резервуары для хранения ГСМ; б) магистральные газопроводы Кысыл-Сыр-Мастах-Берге-Якутск

Проведенное исследование особенностей размерного распределения дефектов магистральных газопроводов и резервуаров Севера позволило сделать следующее заключение:

- для сварных соединений газопроводов и резервуаров основными видами дефектов являются: подрезы, поры, непровары и шлаковые включения;

- при автоматической сварке преобладают дефекты в виде непроваров; при ручной дуговой - поры, шлаковые включения, подрезы, дефекты формы шва;

- для рассмотренных случаев наиболее характерными являются вейбул-ловский (рис.3 и таблица) и экспоненциальный законы распределения.

ехр -

(3)

где Д в- параметры распределения.

Рис.3. Гистограмма и плотность распределения диаметра пор сварного соединения газопровода (автоматическая дуговая сварка)

Параметры распределений дефектов для магистрального газопровода

Параметры распреде-

Объект Параметр дефекта лении

0 Р

Магистральный газопровод Таас-Тумус-Якутск I нитка ПК 191 - ПК 275 Шлаковые включения 2,1 2,2

Непровары 20,5 3,8

Поры 2,6 1,0

Подрезы 28,0 1,0

Шлаковые включения 2,4 2,3

Магистральный газопровод Непровары 20,0 2,3

Кысыл-Сыр-Якутск II нитка Поры 1,2 1,6

Подрезы 2,5 1,0

3. Оценка предельного состояния при потере пластичности

Исследование механических свойств и характеристик трещиностойко-сти материалов, применяемых для конструкций Севера, является базовым знанием для успешной эксплуатации высоконагруженных элементов конструкций, таких как магистральные газопроводы, сосуды высокого давления. С этой целью в ИФТПС СО РАН создана база данных механических свойств и характеристик трещиностойкости широкого класса низколегированных сталей, применяемых для строительства трубопроводов и сосудов давления Севера.

Изучение и анализ физико-механических свойств трубных сталей 16Г2САФ, 18Г2ФБ, 09Г2ФБ, 06Г2МБ, 09Г2СЮЧ, 09Г2С, Х70 показали на высокую пластичность и почти одинаковые прочностные свойства при положительных температурах. Пределы прочности и условные пределы текучести находятся в пределах от 585 до 625 МПа и от 456 до 490 МПа, т.е. отличаются не более чем на 8 и 6 %. При температуре 77 К эти характеристики увеличиваются на 16 и 37 %. Если ранжировать данные стали по уменьшению прочностных свойств в виде ряда в интервале температур от 293 до 203 К, то эту последовательность можно представить следующим образом: 16Г2САФ, 18Г2ФБ, 06Г2МБ и 09Г2ФБ.

Проведена статистическая обработка характеристик трещиностойкости с использованием критического коэффициента интенсивности напряжений Ка , вычисленного по величине ]с полученных на образцах типа 3 (внецентренное растяжение), типа 4 (трехточечный изгиб) по ГОСТ 25.506-85 для сталей: 09Г2ФБ, 06Г2МБ - контролируемой прокатки; 16Г2САФ и 18Г2ФБ - в нормализованном состоянии, применяемых для изготовления труб северного исполнения.

Для исследования влияния накопления поврежденности были проведены механические испытания гладких образцов на малоцикловую усталость с целью имитации процесса накопления поврежденности конструкционным ма-

териалом. Образцы, изготовленные по ГОСТ 11150-84 из сталей 15, 09Г2С, испытывали на малоцикловую усталость с помощью разрывной машины БТЯОЫ» при следующих условиях нагружеиия: максимальное число циклов -370 и 500 соответственно; коэффициент асимметрии цикла менялся в диапазоне 0</?< 1; максимальная нагрузка - 2,7 кН (13аг): амплитуда цикла - 2,55 кН.

Суть экспериментальных исследований заключается в имитации накопления поврежденности через проведение испытаний на малоцикловую усталость на стандартных образцах. После циклического нагружеиия образцы подвергли одноосному растяжению до разрушения (рис.4) при низких температурах (рис.5). Результаты испытаний показали, что с увеличением числа циклов (накоплением поврежденности) пластичность стали уменьшается, т.е. происходит потеря пластичности (охрупчивание) материала.

Полученные данные легли в основу построения зависимости а^аг от Лер/еП1 - предельной кривой (рис.6, 7).

а.МПа

Рис.4. Диаграммы деформирования образцов с Рис.5. Диаграммы деформирования

различными уровнями накопленной образцов с различными уровнями

поврежденности (материал - ст. 15) накопленной поврежденности

(N=500 циклов) при низких температурах (магериал-09Г2С)

Рис.7. Предельная кривая потери пластичности от накопления поврежденное™ (N=500 циклов) и низких температур (материал - 09Г2С)

Предельная кривая потери пластичности для гладких образцов описывается эмпирически полученным уравнением:

1 + а

А е

(4)

где аа и т - коэффициенты для конкретной конструкционной стали (для 09Г2С: аа-2, т= 1,8; для ст.15: ^=2,1; ш=1,99).

Данные зависимости ауЬу от Аер /еп1 являются предельной кривой потери пластичности материала, а отношение Ае,/еп, - коэффициентом потери пластичности Пп1 (КПП).

Для исследования влияния низких температур на характеристики тре-щиностойкости по данным диаграмм разрушения в координатах Р (нагрузка)-V (смещение берегов надрезов) (рис.8) для стали 16Г2САФ построена зависимость Ка/Кс от А5Р/ 5,и , которая определяется как - предельная кривая потери пластичности образцов с трещиной при низких температурах (рис.9).

Р 10,Н

У,мм

Рис.8. Диаграммы разрушения Р-У при низких температурах (сталь 16Г2САФ) где ЛV,, разность значений условных пластических смещении при То = 293 А" и пониженных температурах испытания

Кс] /Кс

I ^зк " ж

13К

!§ЗК !

213К

-1

Д6р/5пл

Рнс.9. Предельная кривая потери пластичности при низких температурах

Предельная кривая потери пластичности при низких температурах описывается эмпирически полученным уравнением:

+ . (5)

где а и п - коэффициенты для конкретной конструкционной стали, например, для 16Г2САФ: а= 10;/2=2,1.

Построенные кривые потери пластичности показывают, что с понижением температуры и увеличением накопленной поврежденности материал постепенно теряет способность пластически деформироваться. Предельной формой полной потери пластичности материала является равенство единице коэффициента потери пластичности.

Для установления взаимосвязи между изменением пластических свойств и твердости при накоплении повреждений в материале были проведены измерения микротвердости образцов после циклических испытаний, по результатам которых построена корреляционная зависимость значений микротвердости с коэффициентом потери пластичности соответственно сталь 15 (рис.10) и 09Г2С (рис.11). Измерение микротвердости осуществлялось на установке ПМТ 3. В среднем на каждом образце проводилось 35-40 замеров.

Коэффициент потери пластичности

Рис.10. Корреляционная зависимость замеров микротвердости

с коэффициентом потери пластичности (материал - ст. 15)

■Щ

| 100 50

0 -|-----,

0 0.2 0,4 0.6 0.8 1

Коэффициент потери пластичности

Рис.11. Корреляционная зависимость замеров микротвердости

с коэффициентом потери пластичности (материал - 09Г2С)

Таким образом, предельное состояние конструкционного материала определяется по критическому значению микротвердости при выполнении условия Аеп/е,и=1. Блок-схема алгоритма оценки предельного состояния по предложенному методу приведена на рис.12.

Предложенный метод оценки предельного состояния конструкционного материала по корреляционной зависимости коэффициента потери пластичности (Де/е,,,) с замерами микротвердости учитывает все монтажно-эксплуатационные факторы, приводящие к деформационному старению металлоконструкций (рис.13).

ОБРАЗЕЦ, юготоыеиныйпо КОНСШТСЦИЯ ГОСТ 25i06-8i, ГОСТ U150-S4

Аилгао гошкжканвго^екгшнк

-пр оолмш^ ЫОШХКНОН,

жаи^'атаинониж; - по f ac'E-гаи ж прочность.

Рис.12. Блок-схема алгоритма оценки предельного состояния конструкционного материала

Рис.13. Схема определения потери пластичности элемента конструкции:

I - область потери пластичности при монтаже, сборке и т.д.;

II - область потери пластичности в период интенсивной эксплуатации,

зависящая от уровня нагрузок, среды эксплуатации и т.д.;

III - область конечной стадии потери пластичности

4. Разработка метода оценки хладостойкости трубопроводов и резервуаров после длительной эксплуатации

Как отмечено выше, большую опасность представляют дефекты, которые могут быть причиной катастрофического (осколочного) разрушения тонкостенных металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях низких климатических температур. С этой точки зрения, оценка поврежденное™ и деградации основных свойств материалов, применяемых для конструкций после длительной эксплуатации, работающих в условиях Севера, по критериям потери пластичности, приобретает особую актуальность.

В таком случае из предельной кривой (4) вытекает критерий пластичности вида

Де

< 1

и условие, при котором определяется вторая критическая температура

д<? Л

1 ' (6)

что соответствует условию хрупкого разрушения в работах Н.А.Махутова.

Рассмотрим зависимость коэффициента потери пластичности от температуры испытаний в виде эмпирической функции для образца с трещиной из материала 16Г2САФ (рис.14) и гладкого образца 09Г2С (рис.15).

♦ Тип 4 и Тип 3

т,к

Рис.14. Зависимость коэффициента потери пластичности от температуры для образца с трещиной (материал-16Г2САФ)

Рис.15. Зависимость коэффициента потери пластичности

от температуры для гладкого образца (материал - 09Г2С)

Аппроксимация зависимостей коэффициента потери пластичности от температуры (рис.14) возможна следующим эмпирическим выражением

Ае 1

д7~

- к.

(7)

где к,„ Т„ - коэффициенты для конструкционного материала.

Определение хладостойкости элемента конструкции требует выделения в отдельный фактор потери пластичности от температуры. Однако предельное состояние в уравнениях (4) и (5) зависит от различных факторов, приводящих к потере пластичности, тогда (6) как результат действия различных факторов выразится в виде

V ''/и /у

Ьв.

(В)

где

- потеря пластичности от деформационного старения материала,

что видно из рис.5.

Оценку хладостойкости трубопровода или резервуара без трещины проведем на основе предельного соотношения (4). В качестве расчетного параметра хладостойкости примем вторую критическую температуру вязкохруп-кого перехода. Исходя из соотношений (8) и предельной кривой потери пластичности (4) с учетом (7), смещение второй критической температуры для конструкции после длительной эксплуатации получим в виде

= Т .. /

г г

1 + 1

Д е

(9)

(Ю)

Величину действующих эквивалентных напряжений а)кв для трубы большого диаметра примем

(тЗКв=<т*(1-у + 7 2)"2, где ав - тангенциальное (окружное) напряжение, у - параметр двухосности, 7 = (тМа, а: - продольное напряжение.

Таким же образом определим условие хрупкого разрушения для конструкции с трещиной

Условие определения второй критической температуры вязкохрупкого разрушения для элемента конструкции цилиндрической оболочки запишется в следующем виде

оа. = о, при Ка. = Кс , (11)

где ап. - разрушающее окружное напряжение в цилиндрической оболочке; Кс- критический коэффициент интенсивности напряжений.

Тогда из соотношений (10) и (5), учитывая (11), вторую критическую температуру для тонкостенной конструкции типа трубопровода или резервуара большого диаметра, получим в виде

( е Л

1 (к... . \

1 + + -£_ -

V Кос ).

V У /

при <7 = ас = а,.

Условия плоской деформации, определяющие максимально возможную объемность напряженного состояния в зонах концентрации напряжений, возникают в середине пластины тогда, когда их толщина в 8-12 раз превышает радиус закругления в вершине надреза. В таких случаях необходим учет возникающего эффекта жесткости напряженного состояния (трехосности напряжений) у вершины поверхностной трещины.

При возникновении объемного напряженного состояния происходит повышение значений первых главных напряжений ст[лыл в зонах концентрации, которое учитывается в расчетах с помощью коэффициента повышения /„, приведенного в работах Н.А.Махутова. В то же время, очевидно, что объемность напряженного состояния в зонах концентрации напряжений сказывается на снижении предельных пластических деформаций, что учитывается коэффициентом снижения предельных пластических деформаций Д.,„ равным отношению интенсивностей деформаций при разрушении в условиях линейного и объемного напряженного состояния.

Используя значения /„ и D,,„ для условия плоского напряженного состояния, проведена оценка второй критической температуры для трубы с поверхностной трещиной длиной 2/, глубиной d. равной 4,6 мм для трубы диаметром 1420 мм и толщиной стенки 15 мм (рис.16), из стали 09Г2СЮЧ по формуле (12) с учетом

dit

KlV = (7, . /„

[t/d)-{\ + l,61/-//?0

(13)

Следует заметить, что при натурном испытании опытного сосуда давления, разрушение произошло при температуре минус 42°С и давлении 12,7 МПа, что соответствует = ао : для стали 09Г2СЮЧ при этой температуре.

Из графика видно, что при учете объемности напряженного состояния для поверхностной трещины происходит сдвиг критической температуры на 10-12%, что достаточно удовлетворительно согласуется с данными натурных испытаний.

Запас по прочности по температуре можно определить следующим образом:

»'■тгЦ— • <14>

I/ ир : h on

мм с толщиной стенки 15мм из стали 09Г2СЮЧ в зависимости от критической полудлины

поверхностной трещины

На основе разработанной методики оценки потери пластичности предложен метод оценки остаточного ресурса для конструкций типа трубопроводов и резервуаров по следующей схеме: если назначенный по техническому заданию или определенный по экономическим (амортизационным) параметрам срок эксплуатации составляет т„ (лет), то в течение этого срока необходимо определить допустимое суммарное повреждение - потерю пластичности [я]; в течение назначенного срока следует определить скорость увеличения суммарных повреждений -потери пластичности (деформационного старения

от различных факторов) Я < 1; в соответствии со схемой оценки потери пластичности, приведенной на рис.13, если на конечном интервале времени измеренная скорость суммарных повреждений - потери пластичности

Я,-., < Я

меньше, чем допустимая скорость повреждении, то назначается

время тj,..т|i^, меньшее, чем г,,..г;+| с последующим измерением Я,,,; производится оценка хладостойкости по формуле (9) или (12): при выполнении условия Пш-Щ < [я] определяется запас прочности по температуре по формуле (14) и назначается время тг~т1+1 продления эксплуатации, которое согласовывается с контролирующими и надзорными органами; последующие назначенное или продленное время эксплуатации конструкции считается окончательным, если измеренная скорость суммарных повреждений будет близка с допустимой скоростью суммарных повреждений. Выполнена оценка скорости потери

пластичности П „, с последующим анализом остаточного ресурса магистрального трубопровода.

Исходя из вышеприведенных рассуждений, можно предположить следующую схему оценки хладостойкости трубопроводов и резервуаров (рис.17), в которой температура является расчетным параметром.

5. Оценка надежности трубопроводов и резервуаров Севера

Хрупкое разрушение элементов конструкций, работающих в условиях Севера, обусловлено, прежде всего, воздействием низких климатических температур, а также рядом факторов, таких как конструктивные, технологические и др. В этих условиях возникает вопрос надежности конструкций при низких эксплуатационных температурах. Учитывая во многом случайную природу зарождения и распространения хрупкого разрушения, представляется наиболее возможным ответ с позиций общей теории надежности механических систем с использованием аппарата механики разрушения в области хладостойко-

Рис.17. Блок-схема оценки хладостойкости трубопроводов и резервуаров после длительной эксплуатации

сти крупногабаритных тонкостенных металлоконструкций. Фундаментальные работы по оценке Надежности Механических систем приведены в работах В.В.Болотина, С.В.Серенсена, Н.А.Махутова. Для описания вероятности отказов техники и конструкций используем модель вида

И = Цр(г\с])с1гЖ/ , (15)

где р(г, (¡) - распределение плотности вероятности случайных величин г и с\.

Используя критерий хладостойкости в вероятностной постановке, можно оценить вероятность хрупкого разрушения. Принимая данные температуры как случайные и некоррелированные величины, выразим надежность как вероятность безотказной работы в виде

к = < (16)

Для определения математического ожидания второй критической температуры вязкохрупкого перехода для конструкции используем формулу-СП), полученную в п.4.

При допущении, что [7;2]л.(1// распределено нормально, используя свойства функций от случайных величин и замечая, что разность Тт. - ["/;:1Л1,Н тоже распределена нормально, интеграл от (15) приводится к виду

Я = ф\ ¡Г-г Ч), (17)

где Ф (.) - нормированная функция Лапласа: а,. О,: <?,, О, - математическое ожидание и дисперсия случайных величин соответственно ['/; , 1Н, Т-,кГ .

В случае, если распределена по закону, отличающемуся от нор-

мального, то в этом случае разность Т1КГ - формуле (16), эквивалентная

вероятности безотказной работы, определяется на основе соотношения

//(т-шО/Л^иМ^Л..

С1ТШ. . (18)

Действительно, из соотношения (12) видно, что функция распределения /О7^],«,,,) отличается от нормального распределения даже при нормальном распределении аргумента /. В этом случае воспользуемся методом определения закона распределения функций /([7;,]^) по закону распределения функции аргумента /'(/), где по данным п.2 в большинстве случаев подчиняется двухпараметрическому распределению Вейбулла. Проведен расчет вероятности безотказной работы по формулам (17) и (18) с использованием пакета программ «МаШСАО» (рис. 18) для сосуда высокого давления с диаметром 1420 мм толщиной стенки 15 мм из стали 09Г2СЮЧ при длине поверхностной трещины 2/ =100 мм и глубине И = 4,6 мм.

Рис.18. Вероятность безотказной работы трубы с диаметром 1420 мм, толщиной стенки 15 мм из стали 09Г2СЮЧ

Основные результаты и выводы

На основе комплексного анализа отказов и разрушений конструкций Севера, исследования закономерностей изменения механических свойств и характеристик трещиностойкости в процессе эксплуатации разработаны научно обоснованные подходы расчетно-экспериментального метода оценки хла-достойкости с использованием второй критической температуры вязко- хрупкого перехода как расчетного параметра для трубопроводов и резервуаров большого диаметра после длительной эксплуатации. При этом получены следующие основные научные результаты:

1. Разработан метод оценки хладостойкости тонкостенных металлоконструкций типа магистральных трубопроводов и резервуаров большого диаметра после длительной эксплуатации путем расчетного определения второй критической температуры вязкохрупкого перехода с использованием предельной кривой потери пластичности, установленной испытаниями на образцах характеристик статической трещиностойкости, механических свойств и показателя потерн пластичности с учетом конструктивных размеров и объемности напряженного состояния в зонах концентрации напряжений.

2. Разработана экспериментально обоснованная предельная кривая разрушения в зависимости от характеристик статической трещиностойкости, механических свойств и характера потери пластичности, смоделированная на образцах в виде поврежденности и низких температур.

3. Исследование границ потери пластичности на образцах позволило предложить критерий пластичности материала, заключающийся в исчерпании пластической составляющей в упруго-пластическом деформировании вследствие воздействия различных факторов.

4. Проведена корреляция фактора потери пластичности материала с микротвердостью, позволяющая оценить деформационное старение материала методами неразрушающего контроля.

5. На основе проведенных исследований потери пластичности разработана методика оценки потери пластичности и обосновано условие хрупкого разрушения материала конструкции в виде деформационного критерия, состоящего из составляющих поврежденности и низких температур и позволяющего оценить хладостойкость конструкции после длительной эксплуатации, а также предложен метод оценки остаточного ресурса для конструкций типа трубопроводов и резервуаров.

6. Получены функции распределения размеров дефектов для магистральных трубопроводов и резервуаров большого диаметра, длительно эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера, и разработана методика оценки надежности на основе вероятностной модели с учетом эксплуатационных условий.

7. В результате комплексного анализа отказов и разрушений магистральных газопроводов, оборудований нефтяной и газовой промышленности, резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов после длительной эксплуатации выявлено, что основной причиной является исчерпание несущей способности, выражающейся в потере пластичности материала конструкции в результате воздействия различных факторов, в том числе низких температур после длительной эксплуатации, при этом разрушения носят лавинообразный, катастрофический характер.

8. При учете объемности напряженного состояния в вершине поверхностной трещины происходит сдвиг расчетной критической температуры вязкохруп-кого перехода на 10-12%, по сравнению с результатами, полученными без учета, что достаточно удовлетворительно согласуется с данными натурных испытаний.

9. Решена важная инженерная задача оценки остаточного ресурса и хладостойкое™ путем внедрения в нефтегазовую отрасль нормативно-технической документации, регламентирующей порядок и проведение оценки хладостой-кости, прочности и надежности трубопроводов и резервуаров Севера в процессе длительной эксплуатации.

Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в работах:

1. Лыглаев A.B., Левин А.И., Федоров С.П., Большаков A.M. Исследование второй критической температуры вязкохрупкого перехода для крупногабаритных тонкостенных металлоконструкций // Тезисы докладов Международного семинара «Механические свойства и разрушение сталей при низких температурах». -С-Пб., 1996. -С. 17-19.

2. Большаков A.M. Исследование механических свойств металла газопровода Мастах-Берге-Якутск//Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции «Молодежь и наука РС(Я)». -Якутск, 1996.-С.92-94.

3. Лыглаев A.B., Федоров С.П., Левин А.И.,Большаков A.M. Хладостойкость и прочность крупногабаритных тонкостенных элементов конструкций// Тезисы докладов регионального семинара «Технология и качество сварки в условиях низких температур». -Якутск, 1997.-С.30-31.

4. Лыглаев A.B., Левин А.И., Сыромятникова A.C., Федоров С.П., Большаков A.M. Автоволновой характер трещинообразования при распространении стабильной (хрупкой) трещины в реальном твердом теле // Материалы III научно-технического семинара «Прочность материалов и конструкций при низких температурах». -С-Пб., СПбГАХПТ, 1998. -С.20-23.

5. Лыглаев A.B., Федоров С.П., Левин А.И., Большаков A.M., Алексеева С.И. Хладостойкость и прочность крупногабаритных тонкостенных элементов конструкций//Заводская лаборатория. -1998.-№6.-С.52-55.

6. Большаков A.M., ЛевинА.И., Лыглаев A.B. Оценка надежности труб и сосудов высокого давления по критериям хладостойкостиУ/Наука и образование. -1998. -№4. -С.32-34.

7. Большаков A.M., Левин А.И., Лыглаев A.B. Функции распределения характеристик сопротивления хрупкому разрушению стандартных образцов// Сборник научных трудов V Международного научно-технического семинара «Прочность материалов и конструкций при низких температурах». -С-Пб., СПбГАХПТ, 1999. -С.23-28.

8. Левин А.И., Большаков A.M., Лыглаев A.B. Статистический анализ характеристик трещиностойкости трубных сталей северного исполнения//Мехашка руйнування матер1ал1в i мщшсть конструкцш (випуск 2): в 3 т./Шд заг. ред.Панасюка В.В. -Лыйв: Каменяр,1999 -Т.1. -С.247-249.

9. Большаков A.M., Левин А.И., Лыглаев A.B. Оценка вероятности хрупкого разрушения труб и сосудов большого диаметра по критериям механики разрушения // Мехашка руйнування матер1ал!в i мщшсть конструкцш (випуск 2): в 3 т./ ГЕд заг.ред.Панасюка В.В. ~Льв1в: Каменяр,1999 -Т.З. -С.110-113. Ю.Ларионов В.П., Левин А.И., Большаков A.M. Применение подходов механики разрушения в оценке хладостойкости, надежности и безопасности металлоконструкций, работающих в условиях холодного климата//Сборник на-

учных трудов Международной конференции «Физико-технические проблемы Севера». Ч.2., в 4 частях. - г.Якутск, - 2000. - С.210-219.

П.Ларионов В.П., Корнев И.А., Левин А.И., Большаков A.M. Критерии механики разрушения в оценке надежности и безопасности трубопроводов, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера// Сборник докладов Международной конференции «Оценка и обоснование продления ресурса элементов конструкций» /Отв.ред.В.Т.Трощенко, в 2 т.-Киев,2000. -Т.1.-С.35-42.

12.Левин А.И., Большаков A.M. Определение функции безотказной работы тонкостенных металлоконструкций при низких температурах эксплуатации// Промышленное и гражданское строительство. - 2000. -№10. -С.28-29.

13.Лыглаев A.B., ЛевинА.И., Корнев И.А., Черемкин М.К., Большаков A.M. Эксплуатация магистральных газопроводов в условиях Севера // Газовая промышленность. -2001. -№8. -С.37-40.

14.Ларионов В.П., Левин А.И., Большаков A.M. Применение механики разрушения для оценки параметров надежности труб и сосудов северного исполнения // Заводская лаборатория. -2001. -№10. -С.38-43.

15.Большаков A.M., Левин А.И., Прохоров В.А. Методика сочетания причин разрушения резервуаров // Заводская лаборатория. -2001. -№.10. - С.48-50.

16.Ларионов В.П., Слепцов О.И., Лыглаев A.B., Левин А.П., Большаков A.M. Разработка региональных программ по обеспечению научных основ техногенной безопасности сложных технических систем, эксплуатирующихся в экстремальных климатических условиях // Природно-техногенная безопасность Сибири: в 2 т. Труды международной конференции/ Под науч. ред. Ю.И.Шокина, -Красноярск: ИПЦ КГТУ, -Т.1. -2001. -С.93-97.

17.Слепцов О.И., Левин А.И., Большаков A.M., Алексеев A.A. Оценка остаточного ресурса объектов транспортировки, хранения нефти и газа, эксплуатирующихся при низких климатических температурах // Материалы международной конференции «Сварка и родственные технологии 2002», -Киев: Украинский информационный центр «Наука.Техника.Технология». -2002.-С.50-51.

18.Большаков A.M., Лыглаев A.B., Иванов А.Р. Предельное состояние элементов конструкций при низких температурах // VIII научно-технический семинар «Прочность материалов и конструкций при низких температурах»: Сборник научных трудов: - С-Пб., СПГУНиПТ, -2002. -С.91-95.

19.Большаков A.M., Лыглаев A.B., Левин А.И., Иванов А.Р. Влияние температуры на предельное состояние образцов из конструкционных сталей // Материалы I Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: в 6 т., -Якутск: ОИФТПС СО РАН, -2002. -Т.5. - С.92-94.

20.Левин А.И., Большаков A.M., Парникова Т.А., Ноев Д.М. Оценка конструктивной прочности и надежности конструкций при низких климатических температурах // Материалы I Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: в 6 т., -Якутск: ОИФТПС СО РАН, -2002. Т.5. - С. 130-136.

21.Лыглаев A.B., Левин А.И., Большаков A.M. Методы оценки предельного состояния магистральных трубопроводов северного исполнения по критериям прочности, надежности и хладостойкости // Материалы I Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: в 6 т., -Якутск: ОИФТПС СО РАН, -2002.-Т.5. - С. 154-164.

22.Ларионов В.П., Слепцов О.И., Левин А.И., Большаков A.M., Стручкова Г.П. Критерии прочности и управление безопасностью эксплуатации тонкостенных конструкций при низких температурах//Вычислительные технологии. -2003. -Т.8. -С.22-30.

23.Большаков A.M., Лыглаев A.B., Иванов А.Р. Ресурс пластичности конструкционных сталей при низких температурах // IX научно-техническая конференция «Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов»: сборник трудов. -С-Пб.: СПбГУНиПТ, -2003. -С.99-101.

24.Большаков A.M., Лыглаев A.B., Иванов А.Р. Ресурс пластичности конструкционных сталей при низких температурах. //Современные методы математического »моделирования природных и антропогенных катастроф. Проблемы защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: в 3 т.: Труды научной конференции. -Красноярск: ИВМ СО РАН, -2003. -Т.2. -С.60-62.

25.Большаков A.M., Голиков Н.И., Иванов А.Р. Алексеев A.A. Исследование причин аварий магистрального газопровода Берге-Якутск//Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф. Проблемы защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: в 3 т. Труды научной конференции. -Красноярск: ИВМ СО РАН, -2003. -Т.2. -С.62-68.

26.Ларионов В.П., Слепцов О.И., Лыглаев A.B., Левин А.И., Большаков A.M. Надежность и безопасность трубопроводов Севера // Проектирование и строительство транспортных объектов в условиях Республики Саха (Якутия): тезисы докладов научно-практической конференции, -Якутск, -2003. Ч.И.-С.59-60.

27.Ермоленко Ю.Г., Большаков A.M., Черемкин М.К., Туги Р.Э. О техническом состоянии магистральных газопроводов Якутии//Безопасность труда в промышленности. - 2003. - №10, - С. 5-7.

28.Слепцов О.И., Левин А.И., Большаков A.M., Лыглаев A.B. Основы обеспечения техногенной безопасности крупногабаритных металлоконструкций Се-вера/Яруды II Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: пленарные доклады. - Якутск: ЯФ ГУ «Изд-во СО РАН». -2004. - С.107-116.

29.Большаков A.M., Голиков Н.И., Алексеев A.A., Иванов А.Р. Исследование несущей способности участка магистрального газопровода Мастах-Берге-Якутск// Актуальные проблемы строительного и жилищно-коммунального комплексов РС(Я): материалы Республиканской научно-практической конфе-ренции.-Якутск: Изд-во ЯГУ, 2004. -С. 174-178.

30.Слепцов О.И., Большаков A.M., Лыглаев A.B. , Татаринов Л.Н. Исследование изменения структуры и свойств металла магистрального газопровода после 30-лет эксплуатации в условиях Крайнего Севера//Сборник трудов XI научно-технической конференции «Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов»/ -С-Пб., ГОУ ВПО СПГУНиПТ, 2005. -С.28-32.

31.Хладостойкость материалов и элементов конструкций: Результаты и перспективы // Прочность, ресурс и диагностика элементов металлоконструкций/ В.П.Ларионов, В.Р.Кузьмин, О.И.Слепцов, А.М.Большаков и др.-Новоси-бирск: Наука, 2005. - 290 с.

32.Слепцов О.И., Большаков A.M., Лыглаев A.B., Татаринов Л.Н. Исследование изменения структуры и свойств металла магистрального газопровода эксплуатирующегося в условиях Крайнего Севера // Сварка в Сибири. - 2005. -№1,- С.40-41.

33.Андреев Я.М., Большаков A.M. Сравнительная оценка традиционной методики неразрушающего контроля сварных металлоконструкций и метода акустической эмиссии в условиях Севера //Труды III Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: 4.1. -Якутск, ОИФТПС СО РАН. -С.76-83.

34.Иванов А.Р., Татаринов Л.Н., Большаков A.M.Исследование динамики изменения напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов в слабонесущих грунтах//Труды III Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: 4.1 -Якутск, ОИФТПС СО РАН, -С.67-70.

35.Гилязов A.A., Большаков A.M., Голиков Н.И. и др. Исследования несущей способности надземных магистральных газопроводов эксплуатирующихся более 35 лет в условиях Севера//Газовая промышленность.-2006.-№1.-С.38-39

36. Слепцов О.И., Большаков A.M., Лыглаев A.B. , Татаринов Л.Н. Исследование изменения структуры и свойств металла магистрального газопровода после 30-лет эксплуатации в условиях Крайнего Севера// Деформация и разрушение материалов. -2006. -№1.-С. 15-17.

37.Иванов А.Р., Большаков A.M., Лыглаев A.B. Методика оценки ресурса пластичности конструкционных сталей // Материалы II Всероссийской конференции «Безопасность и живучесть технических систем». -Красноярск, -2007. -С.153-157.

38.Большаков A.M., Голиков Н.И., Сыромятникова A.C., и др. Разрушения и повреждения при длительной эксплуатации объектов нефтяной и газовой промышленности//Газовая промышленность. - 2007. -№7. - С.87-89.

39.Иванов А.Р., Большаков A.M., Лыглаев A.B. Методика оценки ресурса пластичности конструкционных сталей//Деформация и разрушение материалов. -2007. -№8. -С.38-39.

40.Голиков Н.И., Большаков A.M., Алексеев A.A., и др. Неравномерная осадка днищ вертикальных резервуаров, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера//Безопасность труда в промышленности. -2008. -№1. -С.42-45.

41 .Сыромятникова A.C., Алексеев A.A., Левин А.И., Лыглаев A.B., Большаков A.M. Механизмы разрушения полимерного материала при распространении и ветвления трещины// Деформация и разрушение материалов. - 2008. -№2.-С.40-42.

42.Слепцов О.И., Лыглаев A.B., Большаков A.M., Синцов С.А. Диагностика и безопасность стареющих больших механических систем, эксплутирующихся в условиях Севера: Проблема и пути решения//Дефектоскопия.-2008.-№6.-С.31-41.

43.Иванов А.Р., Большаков A.M., Лыглаев A.B. Оценка предельного состояния металлоконструкций работающих в условиях Крайнего Севера//Заводская лаборатория. -2009. -Т. 75. №4, -С.44-47.

44.Большаков A.M., Татаринов Л.Н. Исследование динамики изменения надежности магистрального газопровода после 30 лет эксплуатации в условиях Крайнего СевераУ/Газовая промышленность.-2009. -№2. -С.28-31.

45.Большаков A.M. Хладостойкость тонкостенных металлоконструкций после длительной эксплуатации // Труды I научно-практической конференции «Экспертиза промышленной безопасности опасных производственных объектов в условиях Севера: Проблемы и пути решеиия».-Якутск, -2009. -С.24-26.

Формат 60x84 1/1ь. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл.п.л. 3,5. Тираж 100 экз. Заказ № 44.

Издательство ЯНЦ СО РАН

677980, г. Якутск, ул. Петровского, 2, ' тел./факс: (411-2) 36-24-96 E-mail: fedorov@psb.ysh.ru

2007274100

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора технических наук, Большаков, Александр Михайлович

ВЕДЕНИЕ.стр.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ХЛАДОСТОЙКОСТИ

МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ.стр

1.1. Методы оценки сопротивления хрупкому разрушению.стр.

1.1.1. Влияние температуры, скорости нагружения и технологических факторов на характеристики трещиностойкости.стр.

1.2. Анализ предельных состояний элементов металлоконструкций.стр

1.2.1. Критерии отказов и предельных состояний технических систем и объектов.стр.

1.2.2. Критерии предельных напряженно-деформированных состояний материалов.стр.

1.2.3. Анализ предельных состояний элементов конструкций.стр.

1.2.4. Основные и дополнительные типы предельных состояний.стр.

1.2.5. Уравнения предельного состояния при проведении расчетов на трещиностойкость.стр.

1.3. Деформационные критерии механики разрушения.стр.

ГЛАВА 2. КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ РАЗРУШЕНИЯ

ГАЗОПРОВОДОВ И РЕЗЕРВУАРОВ СЕВЕРА.стр.

2.1 .Типы катастрофических разрушений газопроводов и резервуаров на Севере. Причины разрушений магистральных газопроводов и резервуаров.стр.

2.2. Исследование свойств материалов магистральных трубопроводов Севера.стр.

2.2.1. Исследование микротвердости образцов материала магистрального трубопровода.стр.

2.3. Исследование распределений дефектов в газопроводах и резервуарах Севера.стр.

2.4. Анализ деградации свойств материалов.стр.

2.4.1. Анализ старения основного металла и сварного соединения магистрального газопровода

Севера после длительной эксплуатации.стр.

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ

ПРИ ПОТЕРЕ ПЛАСТИЧНОСТИ.стр.

3.1. Исследование механических свойств и характеристик трещиностойкости материалов применяемых для конструкций Севера.стр.

3.1.1 Функции распределения характеристик трещиностойкости трубных сталей.стр.

3.2. Экспериментальные оценки потери пластичности на гладких образцах.стр.

3.2.1. Накопление повреждений и оценка надежности при случайных нагрузках.стр.

3.2.2 Гипотезы и модели накопления повреждений.стр.

3.2.3. Испытания на малоцикловую усталость гладких образцов.стр.

3.3. Экспериментальные исследования образцов с трещиной при низких температурах.стр.

3.4. Оценка предельного состояния материалов при потере пластичности.стр.

3.4.1. Методика построения предельной кривой потери пластичности для гладких образцов.стр.

3.4.2. Уравнения предельного состояния при потере пластичности. Коэффициент потери пластичности.стр.

3.5. Методика оценки предельного состояния материала конструкции при потере пластичности методами неразрушающего контроля.стр.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ

ХЛАДОСТОЙКОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ И РЕЗЕРВУАРОВ

ПОСЛЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ.стр.

4.1. Оценка хладостойкости образцов с учетом оценки потери пластичности при низких температурах.стр.

4.2. Расчет на прочность и трещиностойкость трубопроводов и резервуаров большого диаметра.стр.

4.3. Разработка метода оценки хладостойкости трубопроводов и резервуаров после длительной эксплуатации.стр.

4.3.1. Методика оценки остаточного ресурса магистрального газопровода.стр.

4.4. Алгоритм и критерий оценки хладостойкости трубопроводов и резервуаров после длительной эксплуатации.стр.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ И РЕЗЕРУАРОВ СЕВЕРА.стр.

5.1. Определение функции безотказной работы трубопроводов и резервуаров Севера.стр.

5.2. Оценка параметров надежности магистральных газопроводов после длительной эксплуатации в условиях Севера.стр.

Введение диссертация по механике, на тему "Хладостойкость трубопроводов и резервуаров Севера после длительной эксплуатации"

Проблема оценки надежности и ресурса металлоконструкций, работающих в условиях низких климатических температур на сегодняшний момент является наиболее актуальной задачей обеспечения техногенной безопасности сложных технических систем. Если в начале прошлого века задачей инженеров было решение задач прочности конструкций методами сопротивления материалов, а в 60-70-х годах - решение задач обеспечения прочности, надежности и хладостойкости машин и конструкций, то сегодня задачей является комплексная оценка прочности, надежности, хладостойкости и безопасности сложных технических систем. Данные задачи, в первую очередь, ставят Федеральный закон «О промышленной безопасности», а также ускоряющиеся темпы промышленного роста и освоения природных ресурсов Северо-Востока России. Решение проблемы требуется рассматривать с нескольких позиций: усовершенствования методов диагностики и мониторинга; разработки новых методов расчета предельного состояния элементов конструкций и экспериментальных исследований физико-механических свойств материалов. Проблемы безопасности функционирования сложных технических систем, таких как трубопроводный транспорт, энергетические установки, экскаваторы, драги и многих других, эксплуатируемых в условиях Севера, тесно связаны с задачами их диагностики, оценки и продления ресурсов. Для Крайнего Севера требуется учет ряда специфических факторов, что не позволяет в прямом виде применять методы, разрабатываемые для других регионов России и мира. Все эти факторы взаимосвязаны.

Понятия хладостойкость элементов конструкций и хладноломкость металлов практически появились в начале шестидесятых годов после успешного начала освоения космического пространства. В пятидесятые годы велись исследования поведения материалов в условиях вакуума и при температурах жидкого водорода и азота, которые в шестидесятые годы постепенно перешли в исследование порога хладноломкости сталей для производства элементов металлоконструкций массового производства, эксплуатирующихся в условиях экстремально низких климатических температур. В семидесятые годы в результате этих исследований были созданы новые марки сталей -низколегированные, порог хладноломкости которых лежал ниже стандартизованной климатической температуры эксплуатации, особенно в условиях Крайнего Севера. Результаты этих исследований используются для предотвращения хрупких разрушений в условиях низких климатических температур с целью повышения безопасности эксплуатации опасных производственных объектов, к которым относятся большие механические системы или для повышения эффективности техники в северном исполнении.

Анализ случаев разрушений трубопроводов и резервуаров показывает, что новые металлоконструкции всегда останавливают трещину (свищ), а старые рассыпаются на осколки. Можно предположить, что за время длительной эксплуатации в металле конструкций накапливается столько повреждений, что любое нарушение сплошности тела, например, трубы, приводит к спонтанному разрушению осколочного характера. Отсюда вытекает общая постановка задачи исследований опасных производственных объектов типа нефтегазопроводов большого диаметра после длительной эксплуатации — каким образом, обнаруженные дефекты при проведении диагностики стареющих металлоконструкций ранжировать не только по геометрическим размерам и формам, но и по степени риска возникновения катастрофических аварий с учетом накопления повреждений в процессе эксплуатации. Очевидно, что к методикам поверочного расчета на прочность, таким как: методики расчета по скорости коррозии металла; методики расчета трещиностойкости металла; методики расчета на усталость металла; методики расчета узлов оборудования, работающего в условиях ползучести, должны быть добавлены методики расчета хладостойкости по результатам диагностики металлоконструкций в зависимости от срока эксплуатации.

Цель диссертационной работы заключается в развитии научных основ анализа остаточного ресурса и в разработке методов и критериев оценки хладостойкости труб и сосудов при статических нагрузках после длительной эксплуатации.

В соответствии с поставленной целью требовалось решение следующих задач:

1 .Методические рекомендации. Расчеты и испытания на прочность. Оценки технического состояния непроектных участков магистрального газопровода.

3.Методические рекомендации. Хладостойкость магистральных газопроводов при эксплуатации.

5.Программа проведения экспертизы промышленной безопасности резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

Перечисленные нормативно-технические документы внедрены в производственные предприятия: ОАО «Якутгазпром», ОАО «Сахатранснефте-газ», ОАО «Саханефтегазсбыт», а также в экспертную организацию ЗАО НПП «ФизтехЭРА».

3.3: 2.3.6. Разработка и усовершенствование методов расчета прочности, надежности и оценки ресурса элементов машин и конструкций, работающих в условиях Севера. Раздел 1. Разработка методики экспериментально-расчетной оценки несущей способности и расчета показателей надежности элементов конструкций эксплуатирующихся в условиях холодного климата (2003-2005). № Гос. регистрации 01.2.00.107181.

Проблемы деформирования и разрушения структурно-неоднородных сред и конструкций. Программы 8.3. Физика и механика деформирования и разрушения однородных и композитных материалов и конструкций для транспортных и авиационных систем. Проект «Развитие теории хрупкого разрушения кристаллических конструкционных материалов и их неразъемных соединений с накопленными повреждениями в условиях низких температур (до —120° С)». Блок 1. Исследование закономерностей поведения деградирующих твердых тел для прогнозирования их ресурса от воздействия различных силовых нагрузок и механохимического поведения материалов с различной поликристаллической структурой и их неразъемных соединений в элементах конструкций, эксплуатирующихся при низких температурах (—120° С) (2006- 2009).

Достоверность научных положений и полученных результатов обоснована:

-общепринятыми исходными положениями;

-применением апробированных методов исследований и обработки результатов;

Личный вклад автора состоит:

- в разработке подходов, критериев и методов расчета на хладостойкость после длительной эксплуатации;

- в формулировке подходов в оценке потери пластичности и обработке результатов исследований.

Апробация работы. Основные материалы и результаты работы докладывались и обсуждались на: Международном семинаре «Механические свой/ ства и разрушение сталей при низких температурах» (г.Санкт-Петербург, 19 апр.1996 г.); научно-практической конференции «Молодежь и наука РС(Я) (г.Якутск, 5-6 дек. 1996 г.); научно-практической конференции «Якутск-столица северной республики: глобальные проблемы градосферы и пути их решения»; региональном семинаре «Технология и качество сварки в условиях низких температур» (г.Якутск, 9-14 июня 1997 г.); Всероссийской конференции «Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций» (г.Красноярск, 21-25 сент. 1997 г.); научно-техническом семинаре «Прочность материалов и конструкций при низких температурах» (г.Санкт-Петербург, 1998 г.); II Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (г.Якутск, 20-27 августа 2004 г.); XI Международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций «Актуальные проблемы гражданской защиты» (г.Москва, 18-20 апреля 2006 г.); IV Ев разийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата ( г.Якутск, 22-27 июля 2008 г.); I научно-практической конференции «Экспертиза промышленной безопасности опасных производственных объектов в условиях Крайнего Севера: Проблемы и пути решения» (г.Якутск, 20-22 мая 2009 г.).

Заключение диссертации по теме "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры"

Основные результаты и выводы На основе комплексного анализа отказов и разрушений конструкций Севера, исследования закономерностей изменения механических свойств и характеристик трещиностойкости в процессе эксплуатации, разработаны научно обоснованные подходы расчетно-экспериментального метода оценки хладостойкости с использованием второй критической температуры вязко-хрупкого перехода как расчетного параметра для трубопроводов и резервуаров большого диаметра после длительной эксплуатации. При этом получены следующие основные научные результаты:

1. Разработан метод оценки хладостойкости тонкостенных металлоконструкций типа, магистральных трубопроводов и резервуаров большого диаметра после длительной эксплуатации путем расчетного определения второй критической температуры вязкохрупкого перехода с использованием предельной кривой потери пластичности, установленной испытаниями на образцах характеристик статической трещиностойкости, механических свойств и показателя потери пластичности с учетом конструктивных размеров и объемности напряженного состояния в зонах концентрации напряжений.

8. При учете объемности напряженного состояния в вершине поверхностной трещины происходит сдвиг расчетной критической температуры вязкохрупкого перехода на 10-12%, по сравнению с результатами, полученными без учета, что достаточно удовлетворительно согласуется с данными натурных испытаний.

9. Решена важная инженерная задача оценки остаточного ресурса и хладостойкости путем внедрения в нефтегазовую отрасль нормативно-технической документации, регламентирующей порядок и проведение оценки хладостойкости, прочности и надежности трубопроводов и резервуаров Севера в процессе длительной эксплуатации.

Список источников диссертации и автореферата по механике, доктора технических наук, Большаков, Александр Михайлович, Москва

1. Агапкин В.М., Борисов С.Н., Кривошеин Б.Л. Справочное руководство по расчетам трубопроводов. М.:Недра, 1987, 191с.

2. Акимов В.А. Риски в природе, техносфере, обществе и экономике. М.: Деловой экспресс, 2004. - 352с.

3. Андрейкив А.Е. Пространственные задачи теории трещин. -Киев.: Наукова думка, 1982.-348 с.

4. Анучкин М.П., Горицкий В.Н., Мирошниченко Б.И. Трубы для магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1986. -231 с.

5. Анучкин М.П., Мирошниченко Б.И. Закономерности распространения вязкого разрушения в газопроводах // Расчет, сооружение и эксплуатация магистральных газопроводов. -М.: Изд-во ВНИИСТ, 1980 .-С.56-72.

6. Арутюнян Р.А. Об одной вероятностной модели усталостного разрушения сложных систем // Доклады АН (Россия). -1993. -332 №3. -С. 317-318.

7. Баско Е.М. Учет влияния трещиноподобных дефектов на несущую способность элементов стальных конструкций // Прочность конструкций, работающих в условиях низких температур. -М.: Металлургия. 1985. -С.48-53.

8. Бабич В.К., Гуль Ю.П., Долженков И.Е. Деформационное старение стали. — М.: Металлургия, 1972. 320 с.

9. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Региональные проблемы безопасности. Красноярский край. М.: МГФ «Знание», 2001. 576с.

10. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Функционирование и развитие сложных народнохозяйственных, технических, энергетических, транспортных систем, систем связи и коммуникаций. М.: МГФ «Знание», 1998. -448с.

11. З.Беляев Б.Ф., Махутов Н.А., Винклер О.Н. Характеристики хрупкого разру-шенияв связи с конструктивными факторами // Проблемы прочности. -1971. -№4. -С.27-31.

12. Н.Блюмин А.А., Звездин Ю.И., Игнатов В.А., Тимофеев Б.Т., Филатов В.М. Применение критериев механики разрушения к оценке работоспособности крупногабаритных сосудов высокого давления // Проблемы прочности.-1987.-№6. -С.40-45.

13. Богданофф Дж., Козин Ф. Вероятностные модели накопления повреждений / Пер. с англ. под ред. с.л. Тимашева. М.: Мир, 1989. - 344 с.

14. Болотин В.В. Некоторые вопросы теории хрупкого разрушения // Расчеты на прочность. -1962. -Вып.8. -С.23-26.

15. Болотин В.В. О прогнозировании надежности и долговечности машин. Машиноведение.- 1977. -№5. -С.86-93.

16. Болотин В.В. Объединенные модели разрушения и их применение к прогнозированию ресурса // Физ.-хим. механика материалов. -1984. -№2. -С.65-70.

17. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. -М.: Машиностроение, 1990. — 448 с.

18. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. -М.: Стройиздат, 1965

19. Большаков A.M., Голиков Н.И., Сыромятникова А.С., Алексеев А.А., Тихонов Р.П., Литвинцев Н.М. Разрушения и повреждения при длительной эксплуатации объектов нефтяной и газовой промышленности// Газовая промышленность. 2007. -№7, - С. 87-89.

20. Болыиаков A.M. Хладостойкость тонкостенных металлоконструкций после длительной эксплуатации // Тез. докладов IV Российской научно-технической конференции «Ресурс и диагностика материалов и конструкций». Екатеринбург, 2009. -С.169.

21. Большаков A.M. Исследование механических свойств металла газопровода Мастах-Берге-Якутск // Тез. докладов республ. научно-практической конф. «Молодежь и наука РС(Я)». -Якутск, 1996.-С.92-94

22. Болынаков A.M., Лыглаев А.В., Левин А.И. Оценка надежности труб и сосудов высокого давления. // Тез. докладов республ. научно-практической конф. «Молодежь и наука РС(Я)». -Якутск, 1996.-С. 23-25

23. Большаков A.M., Лыглаев А.В., Иванов А.Р. Предельное состояние элементов конструкций при низких температурах / VIII научно-технический семинар «Прочность материалов и конструкций при низких температурах:

24. Сборник трудов: Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий, 2002. -С.91-95.

25. Большаков A.M., Левин А. И., Лыглаев А.В. Оценка надежности труб и сосудов высокого давления по критериям хладостойкости // Наука и образование. -1998. -№4. -С.32-34.

26. Большаков A.M., Левин А.И., Прохоров В.А. Методика сочетания причин разрушения резервуаров // Заводская лаборатория. —2001. -№.10. 48-50.

27. Большаков A.M., Татаринов Л.Н. Исследование динамики изменения надежности магистрального газопровода после 30 лет эксплуатации в условиях Крайнего Севера // Газовая промышленность.-2009. -№2, С28-31

28. Большаков A.M. Оценка вероятности хрупкого разрушения труб и сосудов большого диаметра по критериям механики разрушения: Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. -Якутск, 1999. -19 с.

29. Браун У., Сроули Дж.Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. М.:Мир, 1972. 246с.

30. Бреев В.К., Кархин В.А. Исследование методом граничных элементов влияния геометрической формы сварных соединений на траекторию трещин и параметры механики разрушения. Автоматическая сварка. 1989. №1. с 12-18.

31. Бриджмен П. Исследования больших пластических деформаций и разрыва / Под ред. Л.Ф. Верещагина. М.: Изд-во иностр. лит., 1955. - 444 с.

32. Броек Д. Основы механики разрушения / Пер.с англ. —М.: Высшая школа, 1980.-368 с.

33. Будзуляк В.Б., Седых А.Д., в сб. Труды научно-практического семинара «Проблемы старения сталей магистральных трубопроводов», Нижний Новгород, 23-25 января 2006, с.4;

34. Вайншельбаум В.М., Гольдштейн Р.В. О материальном масштабе длины как мере трещиностойкости пластичных материалов и его роль в механике разрушения. Препринт МПМ АН СССР. М.: ИПМ АН СССР. 1976. 70с.

35. Валишин А.А., Карташов Э.М. Вероятностная интерпретация уровней прочности // Проблемы прочности. -1990. -№5. -С.12-15.

36. Васильченко Г.С. Критерий прочности тел с трещинами при квазихрупком разрушении материала. -Машиностроение, 1978, №6. -С.103-108.

37. Васильченко Г.С. Предел трещиностойкости и его применение для обоснования допустимых размеров дефектов в сварных крупногабаритных конструкциях / Хладостойкость сварных соединений. -Якутск.: Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1978, -С.22-32.

38. Васильченко Г.С., Кошелев П.Ф. Практическое применение механики разрушения для оценки прочности конструкций. -М.: Наука, 1974. -148 с.

39. Васютин А.Н. Критерий упругопластического разрушения применительно к коротким трещинам // Заводская лаборатория, 1985, №4. -С.71-73.

40. Вероятностная оценка разрушения конструкций вследствие трещинообра-зования / Борисова О.Ф., Гулина О.М. // Сб.науч.тр. / Обнинский институт атом, энерг., Фак. Кибернет., Каф. АСУ. -1992. -№8. -С.45-56.

41. Верт И, в кн. Водород в металлах т.2 под ред. Г.А. Алефельда, И Фелькля. -М.: Мир, 1981 с. 362 '

42. Витвицкий П.М., Попина С.Ю. Прочность и критерии хрупкого разрушения стохастически дефектных тел. -Киев. Наукова думка, 1980. -187 с.

43. Волченко В.Н. Вероятность и достоверность оценки качества металлопродукции. -М.: Металлургия, 1979. -168 с.

44. Волченко В.Н. Вероятностное обоснование допустимости малозначительных дефектов швов и целесообразности их исправления. Автоматическая сварка. 1974. №10. с.65-69.

45. Волченко В.Н. Количественная оценка надежности сварных соединений. Л.:ЛДНТП, 1970. №10. с.20

46. Вопросы надежности газопроводных конструкций: Сб.науч.тр./ ВНИИ природ, газов и газ. технол. (ВНИИГАЗ) / Ред. Харионовский В.В. -М.: -1993.-110 с.

47. Гельд П.В., Рябов Р.А., Кодес Е.С. Водород и несовершенства структуры металлам.: Металлургия, 1979.-221 с.

48. Георгиев М.Н., Морозов Е.М. Предел трещиностойкости и расчет на прочность в пластичном состоянии. Проблемы прочности. 1979. №7. с.45-48.

49. Гилязов А.А., Большаков A.M., Голиков Н.И., Алексеев А.А., Синцов С.С. и др. Исследования несущей способности надземных магистральных газопроводов эксплуатирующихся более 35 лет в условиях Севера// Газовая промышленность. —2006. -№1, С. 38-39

50. Гиренко B.C. Некоторые подходы к оценке статической трещиностойкости металлических материалов и сварных соединений // Автоматическая сварка.-1995.-№9.-С.74-77.

51. Голобов Б.А., Артемьев А .Я. Статистические принципы определения требований на допускаемые размеры технологических дефектов сварки. Выбор и обоснование методов и норм контроля качества сварных соединений. Л.:ДДНТП. 1983. с.15-20

52. Голиков Н.И., Большаков A.M., Алексеев А.А., Иванов А.Р., Литвинцев Н.М., и др. Неравномерная осадка днищ вертикальных резервуаров, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера //// Безопасность труда в промышленности. 2008. - №1, - С. 42-45

53. Гольденблат И.И., Копнов В.А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 1968. - 191 с.

54. Гольцман М., Манн И. Связь между экспериментальной и расчетной вязкостью разрушения. Машиноведение. 1980. №5. с. 70-74.

55. ГОСТ 11.004-74. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения.-М.:Изд-во стандартов, -1975. -18 с.

56. ГОСТ 11.007-75. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров распределения Вейбулла. -М.: Изд-во стандартов, 1981.-30 с.

57. ГОСТ 1497-84, ГОСТ 9651-84, ГОСТ 11150-84, ГОСТ 11701-84. металлы. Методы испытаний на растяжение. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 63 с.

58. ГОСТ 23026-78. Металлы. Метод испытания на многоцикловую и малоцикловую усталость. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 40 с.

59. ГОСТ 25.502-79. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний металлов на усталость. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 32 с.

60. ГОСТ 25.504-82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 80 с.

61. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении. -М.: Изд-во стандартов, 1985. -61 с.

62. Григорьев Р.С., Ларионов В.П., Новиков П.А., Яковлев П.Г. Хладноломкость металлоконструкций и деталей машин. -М.: Наука, 1969. -95 с.

63. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургиздат, 1960. - Т. 1. - 376 с.

64. Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Гумеров К.М. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. - 310 е.: ил.

65. Дайчик M.JI. и др. Методы и средства натурной тензометрии: Справочник. М.: Машиностроение, 1989. 240с.

66. Дашевский Е.М. и др. Решение задач вероятностной механики разрушения методом конечного элемента // Надежность и долговечность машин и сооружений. (Киев). -1989. -№16. С.12-17.

67. Даффи А., Эйбер Р., Макси У. О поведении дефектов сосудах давления / Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению / Под. ред. Ю.Н.Работнова. -М.: Мир, 1972. -С.301-332.

68. Даффи А. и др. Практические примеры расчета по сопротивлению хрупкому разрушению трубопроводов под давлением / Разрушение. Т.5 / Под ред. Г.Либовица. -М.Машиностроение, 1977. -С.146-210.

69. Дворников Л.Т., Туров В.А. Анализ основ надежности // Прикладные задачи механики. -Фрунзе, 1984. -С. 14-24.

70. Девис. Влияние напряженного состояния на деформацию при разрыве // ТОИР. 1974. - Т. 96, № 3. - С. 51-56.

71. Димов Л.А. Диагностика газопроводов: поиск дефектов плюс расчет напряженного состояния трубы // Газовая промышленность. -1995. -№6. — С.29-31.

72. Дмитриев В.М. Расчеты на хрупкую прочность с использованием вероятностных характеристик разрушения // Статич. и динамич. прочность машино-строит. конструкций. -М., 1989.-С.59-62.

73. Доронин С.В. Моделирование прочности и разрушения несущих конструкций технических систем Новосибирск: Наука, 2005. - 250с.

74. ДроздовскийБ.А., Морозов Е.М. Методы оценки вязкости разрушения. Заводская лаборатория. 1976. №8. с.995-1003.

75. Егоров Ю.И. Сопротивление хрупкому разрушению низколегированных сталей для трубопроводов северного исполнения. Автореферат дисс. на со-иск. уч. степени канд. техн. наук. -Якутск. —1985. —24 с.

76. Егорова С.В., Кирьян В.И., Лыглаев А.В., Левин А.И. и др. Испытание при низких температурах опытного сосуда, упрочненного «межкритической нормализацией». Автоматическая сварка. 1992. №9-10. с.44-47.

77. Егорова С.В., Юрчишин А.В., Солина Е.Н. и др. Хладостойкая сталь повышенной прочности 09ХГ2СЮЧ для сварных сосудов высокого давления . Автоматическая сварка. 1991. №12. с.37-42

78. Ермоленко Ю.Г., Большаков A.M., Черемкин М.К., Туги Р.Э. О техническом состоянии магистральных газопроводов Якутии // Безопасность труда в промышленности. 2003. - №10, - С. 5-7.

79. Ерофеев В.В и др. Влияние дефектов сварных соединений на сопротивляемость квазихрупкому разрушению сосудов давления // Технол. ресурс и прочность оборудования нефтеперераб. Заводов / Уфимский нефт. институт .-Уфа, 1992. -С.34-37.

80. Жилюкас А. Ю. Деформационный двухкритериальный подход в механике разрушения / Заводская лаборатория. 1989. - №4. С.86-89.

81. Иванов А.Р., Большаков A.M., Лыглаев А.В. Методика оценки ресурса пластичности конструкционных сталей // Материалы П-я всероссийской конференции "Безопасность и живучесть технических систем", Красноярск, 8-12 октября, 2007. с. 153-157

82. Иванов А.Р., Большаков A.M., Лыглаев А.В. Методика оценки ресурса пластичности конструкционных сталей// Деформация и разрушение материалов. -2007. -№8. С.38-39

83. Иванов А.Р., Большаков A.M., Лыглаев А.В. Оценка предельного состояния металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях крайнего Севера // Заводская лаборатория. -2009. №4. С 44-47

84. Иванцов О.М., Харитонов В.И. Надежность магистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1978.-166 с.

85. Иоффе А.Ф., Кирпичева JI.M., Левицкая М.А.-«Журнал Русского физического общества. Часть физическая», 1924, вып. 5-6, С.489-503.

86. Ирвин Дж. Пэрис П. Основы теории роста трещин и разрушение / В кн. Разрушение. Т.З.-М.: Мир, 1976. -С. 17-66.

87. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. -М.: Мир, 1980.-605 с.

88. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Сварные сосуды высокого давления. -Л.: Машиностроение, 1982. -287 с.

89. Карзов Т.П., Марголин Б.З., Швецова В.А. Деформационно-силовой критерий хрупкого разрушения // Проблемы современной механики разрушения. -Л.: Изд-во Ленинградского ун-та (Исследования по упругости и пластичности; Вып. 16), 1990. -С. 102-121.

90. Катастрофы трубопроводов большого диаметра. Роль водородных полей /Polyakov V.N. //Проблемы прочности. -1995. №1, -С.137-146.

91. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. —М.: Наука, 1974. -312 с.

92. Когаев В.П., Махутов Н.А.,' Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. Справочник. -М.: Машиностроение, 1985. -224 с.

93. Козлов А.Г., Москвичев В.В. J- проектная кривая как метод расчета элементов конструкций на трещиностойкость // Исследования легких металлических конструкций производственных зданий. -Красноярск.: Красноярский ПромстройНИИпроект, 1983.-С.52-63.

94. Коллакот Р. Диагностика повреждений / Пер. с англ. под ред. П.Г. Бабаевского. М.: Мир, 1989. - 512 с.

95. Колмогоров В.Л. Пластичность и разрушение. М.: Металлургия, 1977. -336 с.

96. Копельман Л.А. Сопротивляемость сварных узлов хрупкому разрушению. -Л.: Машиностроение, 1978. -232 с.

97. Костенко Н.А. Прогнозирование надежности транспортных машин. —М.: Машиностроение, 1989. -240 с.

98. Кошелев П.Ф., Егоров Ю.И. Применение механики разрушения для несущей способности магистральных трубопроводов / Прочность конструкций, работающих в условиях низких температур.-М.: Металлургия, 1985. — С.8-12.

99. Красовский А .Я. Применение двухкритериальных диаграмм разрушения для оценки несущей способности конструктивных элементов с трещиной /А.Я. Красовский, В.А. Вайншток, В.М. Тороп, И.В. Орыняк // Заводская лаборатория. 1989. - №4. С.89-91

100. Красовский А.Я. Хрупкость металлов при низких температурах. -Киев.: Наукова думка, 1980. -337 с.

101. Красовский А.Я., Красико В.Н. Трещиностойкость сталей магистральных трубопроводов. -Киев.: Наукова думка, 1990. -176 с.

102. Кристиан Дж Теория превращений в металлах и сплавах. Часть I Термодинамика и общая кинетическая теория. М.: Мир, 1978. - 808 с.

103. Кузьмин В.Р. Прогнозирование хладостойкости деталей машин и элементов конструкций: Автореферат на соиск. уч. ст. д-ра. техн. наук. -М., 1990.-35 с.

104. Кузьмин В.Р., Ишков A.M. Прогнозирование хладостойкости конструкций и работоспособности техники на Севере. —М.: Машиностроение, 1996. -304 с.

105. Кузюков А.Н. и др. в сб. Водородная экономика и водородная обработка материалов: труды V Междун. конф., Донецк, Украина, 21-25 мая 2007 Т.2 (Под ред. В.А.Гольцова) (Донецк: ДонНТУ, ДонИФЦ ИАУ, 2007) с.734;

106. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977. - 240 с.

107. Куркин С.А. Прочность сварных тонкостенных сосудов работающих под давлением. -М.: Машиностроение, 1976. —184 с.

108. Ларионов В.П., Левин А.И., Большаков A.M. Применение механики разрушения для оценки параметров надежности труб и сосудов северного исполнения // Заводская лаборатория. -2001. -№10. -С.38-43.

109. Ларионов В.П., Слепцов О.И., Левин А.И., Большаков A.M., Стручкова Г.П. Критерии прочности и управление безопасностью эксплуатации тонкостенных конструкций при низких температурах // Вычислительные технологии. 2003. -Том 8, - С.22 - 30.

110. Проблемы защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: в 3 т. Т.1.: Тр.: научных конференций / Красноярск: ИВМ СО РАН , 2003. с. 168-174.

111. Ларионов В.П. Электродуговая сварка конструкций в северном исполнении. -Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние, 1986. -255 с.

112. Ларионов В.П. и др. Сварка и проблемы вязкохрупкого перехода. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 593 с

113. Ларионов В.П., Кузьмин В.Р., Слепцов О.И., Большаков A.M. и др. Хла-достойкость материалов и элементов конструкций: Результаты и перспективы. Новосибирск: Наука, 2005. - 290с.

114. Ларионов В.П., Лыглаев А.В. Автоволновая деформация. Стабильное распространение трещины. -Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1994. -94 с.

115. Лебедев А.А., Ковальчук Б.И., Ломашевский В.П., Гигиняк Ф.Ф. Расчеты при сложном напряженном состоянии (определение эквивалентных напряжений). Киев: ИПП АН УССР, 1979. - 64 с.

116. Левин А.И., Большаков A.M. Определение функции безотказной работы тонкостенных металлоконструкций при низких температурах эксплуатации// Промышленное и гражданское строительство. 2000. -№10. - С.28-29

117. Левин А.И., Большаков A.M., Прохоров В.А. Риск анализ эксплуатации газопроводов в условиях низких температур // Прочность материалов и конструкций при низких температурах: Сборник трудов конференции: СПбГУНиПТ, 2000. С. 14 - 16.

118. Левин А.И. Трещиностойкость магистральных газопроводов с учетом эксплуатационных условий Севера: Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. —Якутск, 1989. -16 с.

119. Левин А.И. Хладостойкость и надежность трубопроводов Крайнего Севера. Дисс. на соиск. д-ра техн. Наук — Якутск, 2002 — 225с.

120. Лепихин A.M., Москвичев В.В. Характеристики трещиностойкости сварных соединений — оценка, расчет и статистический анализ // Заводская лаборатория. -1991. -№12. -С.48-51.

121. Лыглаев А.В. Хладостойкость крупногабаритных тонкостенных металлоконструкций: Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. д-ра. техн. наук. -Москва, 1993.-35 с.

122. Лыглаев А.В., Ларионов В.П., Григорьев Р.С. Анализ низкотемпературных разрушений деталей машин и элементов конструкций / Прочность материалов при низких температурах. -Киев: Наукова думка, 1984. -С.135-139.

123. Лыглаев А.В., ЛевинА.И., Корнев И.А., Черемкин М.К., Большаков A.M. Эксплуатация магистральных газопроводов в условиях Севера // Газовая промышленность. —2001. -№8. -С.37-40

124. Лыглаев А.В., Слепцов О.И. Проблемы разрушения материалов в условиях низких температур: новые аспекты // Сб. трудов XIV межд. науч.-техн. Конференции «Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов и конструкций». С.-Пб. 2008. - С. 31-47.

125. Лыглаев А.В., Федоров С.П., Левин А.И., Большаков A.M., Алексеева С.И. Хладостойкость и прочность крупногабаритных тонкостенных элементов конструкций // Заводская лаборатория, 1998 . -№6, Т.64. -С.52-55.

126. Лыглаев А.В., Черский Н.В., Ларионов В.П. Разрушение конструкций и технико-экономические аспекты надежности / В кн.: Техника Севера. — Свердловск: Изд-во Ин-та экономики УНЦ АН СССР, 1980 С.95-112.

127. Маркочев В.М. Расчет на прочность при наличии трещин // Проблемы прочности, 1980, -№1. -С.3-6.

128. Матвиенко Ю.Г. Диаграммы трещиностойкости в связи со стеснением деформаций у вершины трещины и выреза. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. №10. с.55-60.

129. Матвиенко Ю.Г. Модели и критерии механики разрушения М.: Физ-малит, 2006. - 328с.

130. Матвиенко Ю.Г., Приймака О.А., Элкснина В.В. Методика оценки допустимой глубины протяженного поверхностного дефекта в сосудах давления. Проблемы машиностроения и надежности машин.

131. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2ч. Новосибирск : Наука, 2005. — Ч. 2: Обоснование ресурса и безопасности. - 610с.

132. Махутов Н.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению. -М.: Машиностроение, 1973. -201 с.

133. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. -М.: Наук.думка, 1974. -640с.

134. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. —М.: Машиностроение, 1981.-272 с.

135. Махутов Н.А., Москвичев В.В., Козлов А.Г., Цыплюк А.Н. Расчеты на трещиностойкость и эффекты пластического деформирования при наличии коротких трещин (Обзор) // Заводская лаборатория, 1990. -№3. -С.48-56.

136. Махутов Н.А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования — Новосибирск: Наука, 2008. 528с

137. Махутов Н.А. Прочность, ресурс, живучесть и безопасность машин -М.: Книжный дом «Либроком», 2008. 576с.

138. Махутов Н.А. в сб. Труды научно-практического семинара «Проблемы старения сталей магистральных трубопроводов», Нижний Новгород, 23-25 января 2006, с. 178;

139. Менджойн М. Сложное напряженное состояние и разрушение / / Разрушение / Под ред. Е.М. Морозова. М.: Мир, 1976. - Т. 3. - С. 303-351.

140. Метод расчета конструкций на сопротивление хрупкому разрушению / Работнов Ю.Н., Васильченко Г.С., Кошелев П.Ф. и др. // Машиноведение.-1976. -№1.-С.62-68.

141. Методические рекомендации. Критерии предельных состояний механического и гидравлического оборудования карьерных экскаваторов. М.: ГД им. А.А Скочинского, 1990. - 40 с.

142. Мешков Ю.Я. Физические основы разрушения стальных конструкций. -Киев.: Наукова думка, 1981. -240 с.

143. Миронов С.А., Большаков A.M. Анализ надежности работы технологических трубопроводов и технических устройств ГРС и АГРС/ Там же. С. 89-92

144. Михок Г ., Урсяну В. Выборочный метод и статистическое оценивание / Пер. с рум. В.М.Остияну; Под ред. В.Ф. Матвеева. —М.: Финансы и статистика, 1982. -245 с.

145. Морозов Е.М. Двухкритериальные подходы в механике разрушения // Проблемы прочности, 1985. -№10, -С.103-108.

146. Москвичев В.В. Методы и критерии в механики разрушения при определении живучести и надежности металлоконструкций карьерных экскаваторов: Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук. -Челябинск, 1993.-39 с.

147. Москвичев В.В. Основы конструкционной прочности технических систем и инженерных сооружений. Часть 1. Постановка задач и анализ предельных состояний. Новосибирск: Наука, 2002. - 105 с.

148. Москвичев В.В., Лепихин A.M. Структурно-элементная система расчетов прочности и надежности сварных металлоконструкций экскаваторов // Прочность и надежность экскаваторов для открытых горных работ. -Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1990. -С.98-107.

149. Москвичев В.В., Махутов Н.А., Черняев А.А. и др. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов технических систем. -Новосибирск: Наука, 2002. 334с.

150. Нагрузки и воздействия, влияющие на надежность трубопроводных конструкций / Чирков В.П.// Конструктивная надежность газопроводов / ВНИИ природ, газов и газ. технол. (ВНИИГАЗ). -М.: 1992. -С.45-49.

151. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел / Под ред. Г.С Шапиро. М.: Изд-во иностр. лит., 1954. Т. 1. - 643 с.

152. Нечаев Ю.С., Физические и комплексные проблемы старения, охрупчивания и разрушения металлических материалов водородной энергетики и магистральных газопроводов, «Успехи физических наук», том 178, №7. с. 709-724.

153. Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению/ Пер. с англ. Под ред.Ю.Н.Работнова/ -М.: Мир, 1972. -439 с.

154. Нотт Дж.Ф. Основы механики разрушения. -М.: Металлургия, 1978— 256 с.

155. Остсемин А.А. Разработка методов оценки локальной прочности и трещиностойкости стальных труб: Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук. -Красноярск, 1994. -39 с.

156. Остсемин А.А., Саидов Г.И. Исследование температурных зависимостей механических свойств материалов труб большого диаметра // Проблемы прочности. -1994. -№4. -С.45-50.

157. Оценка надежности трубопроводов методами линейной механики разрушения / Шарыгин A.M., Кучерявый В.И. // Известия вузов. Строительство. -1993. -№2. -С.94-98.

158. Панасюк В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. -Киев.: Наукова думка, 1968. -246 с.

159. Панасюк В.В. Деформационные критерии в механике разрушения // ФХММ. -1986, -№1. -С.7-17.

160. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. -М.: Наука , Гл. ред. физ-мат. лит., 1985. -504 с.

161. Панферов В.М. Метод определения разрушающих нагрузок в детали / / Изв. АН СССР. 1955. -№ 12.-С. 96-110.

162. Переверзев Е.С. Случайные процессы в параметрических моделях надежности. -Киев.: Наукова думка, 1987. -240 с.

163. Петреня Ю.К. Физико-механические основы континуальной механики повреждаемости. СПб.: НПО ЦКТИ, 1997. - 147 с.

164. Писаренко Г.С., Лебедев А.А. Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. Киев: Наук, думка, 1976. - 416 с.

165. Попов А.А., Щукина Е.Г., Караев А.Б. Создание и использование банка данных по механическим свойствам материалов в энергомашиностроении //Заводская лаборатория, 1987.- N 10,- С. 52-56

166. Прогнозирование показателей надежности конструкций газопроводов / Харионовский В.В. и др.// Строительство трубопроводов. -1996. -№3. — С. 17-22.

167. Проблемы разрушения, ресурса и безопасности технических систем.: Сборник научных трудов./ Под. ред. Москвичева В.В., Гаденина М.М. Красноярск: Ассоциация КОДАС-СибЭРА, 1997. 520с.

168. Промышленная безопасность магистрального трубопроводного транспорта. Учебное пособие / Под. ред. А.И. Владимирова, В.Я. Кершенбаума. -М.: НП «Национальный институт нефти и газа». -2005. -600 с.

169. Прохоров В.А. Оценка параметров риска безопасной эксплуатации нефтехранилищ в условиях Севера. -М.: Недра, 1999. 144 с.

170. Прохоров В.А., Федоров А.В. Диагностика свойств конструкционных материалов //Заводская лаборатория, 1998. -№6. -С.47-55.

171. Прохоров В.А., Большаков A.M., Левин А.И. Методика оценки, сочетания причин разрушения резервуаров// Заводская лаборатория, 2001. -№10 -С.48-50.

172. Проходцева Л.В., Дроздовский Б.А. О критериях правомерности определения вязкости разрушения Кгс // Заводская лаборатория -1975.- Nn.-C. 1380-1384

173. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. -М.: Наука, 1988.-712 с.

174. Работнов Ю.Н., Василъченко Г.С., Кошелев П.Ф. и др. Метод расчета конструкций на сопротивление хрупкому разрушению/ТМашиноведение. -1976,-N1.- С. 62-68.

175. РД 26-11-18-88. Методические указания. Надежность химического и нефтяного оборудования. Технико-экономическое обоснование надежности: М.:

176. РД 50-650-86. Методические указания. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований к надежности. М.: Изд-во стандартов, 1988.-22 с.

177. РД. Методика расчета на прочность и долговечность сварных соединений трубопроводов и нефтепромысловой аппаратуры с технологическими дефектами (1-я редакция).-Уфа, ВНИИСПТнефть, ИМАШ,УНИ, ЧПИ, 1987.44с.

178. Рекомендательные технические материалы. Рекомендации по оценке-прочности крупногабаритных конструкций с применением характеристик механики разрушения. М.: ЦНИИТМАШ - ИМАШ, 1977.- 116с

179. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. -М.:Высшая школа, 1988. 250 с

180. РМ-НМКС-1-89. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение критических коэффициентов интенсивности деформаций при статическом нагружении. М.:НМКС, 1989.- 14с

181. Ройер, Рольф. Влияния показателя деформационного упрочнения и концентрации напряжений на характер разрыва сосудов давле-ния//Теорет. основы инж.расчетов Тр. Амер. об-ва инж.-мех. Сер.Д.-1974.-Т.96, К4.-С.54-61.

182. Романив О. Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей.— М.: Металлургия, 1979. 176 с.

183. Романив О.Н, Никифорчин Г.Н. Использование метода 1-интеграла для оценки трещиностойкости конструкционных материалов // Физ. хим. мех. материалов. 1978.- N 3. - с. 80-95

184. Ромвари П, Toot JL, Надь Д. Анализ закономерностей распространения усталостных трещин в металлах //Проблемы прочности. 1980.-N 12.-С. 18-28

185. Саидов Г. И. Температурно-скоростная зависимость трещиностойкости сталей низкой и средней прочности //Заводская лаборатория. 1987.-N7.-С. 66-68.

186. Серенсен С.В., Махутов Н.А. Определение критических температур хрупкости изделий из малоуглеродистой стали // Проблемы прочности. -1969. -№4. -С.29-39.

187. Серенсен С.В., Махутов Н.А. Сопротивление хрупкому разрушению элементов конструкций // Проблемы прочности. -1971. -№4. -С.3-12.

188. Серенсен С.В. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. М.: Атомиздат, 1975. - 192 с.

189. Селихов А.Ф., Чижов В.М. Вероятностные методы в расчетах прочности самолета. -М.: Машиностроение, 1987. -240 с.

190. Сиратори М., Миеси Т., Мацусита X. Вычислительная механика разрушения.- М.: Мир. 1986.- 334 с.

191. Скаков Ю.А., «Старение металлических сплавов», в сборнике: Металловедение (Материалы симпозиума). М., 1971. - с. 30-35.

192. Слепцов О.И., Большаков A.M., Лыглаев А.В. , Татаринов Л.Н. Исследование изменения структуры и свойств металла магистрального газопровода после 30-лет эксплуатации в условиях Крайнего Севера// Деформация и разрушение материалов. 2006. -№1, -С. 15-17

193. Слепцов О.И., Большаков A.M., Лыглаев А.В., Татаринов Л.Н. Исследование изменения структуры и свойств металла магистрального газопровода эксплуатирующегося в условиях Крайнего Севера // Сварка в Сибири. -2005. -№1, С.40-41.

194. Слепцов О.И., Лыглаев А.В., Большаков A.M., Синцов С.А. Диагностика и безопасность стареющих больших механических систем, эксплутирую-щихся в условиях Севера: Проблема и пути решения// Дефектоскопия. -2008.-№6, -С.31-41

195. Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. Л.: Машиностроение, 1968. - 272 с.

196. Смоленцев В.И. Метод определения .J-интеграла и его составляю-щих//Заводская лаборатория. 1979.- N 1.- С. 73-76.

197. СНиП II-A. 10-71. Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования. М.: Стройиздат, 1979. - 7 с

198. СНиП 11-23-81. Стальные конструкции / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1982. - 96 с.

199. Солнцев Ю.П., Викулин А.В. Прочность и разрушение хладостойкихста-лей. М.Металлургия, 1995.- 256 с

200. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений; В 2т. /Под ред. Ю. Мураками. М.: Мир, 1990,- т. 1,- 448 с. - т. 2.-516 с.

201. Степнов М.Н. Вероятностные методы оценки характеристик механических свойств материалов и несущей способности элементов конструкций. — Новосибирск: Наука, 2005. 342с.

202. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. —М.: Машиностроение, 1985. -232 с.

203. Стратегические риски России: оценка и прогноз / МЧС России; под общ. ред. Воробьева Ю.Л.; М.: Деловой экспресс, 2005. - 392с.

204. Стрелецкий Н.Н., Вельский Г.К, Любаров Б.И., Чернов Н.Л. Расчет элементов стальных конструкций по критерию предельных пластических деформаций (на прочность) // Пром. стр-во. 1978. - № 6. - С. 16-18.

205. Сыромятникова А.С., Алексеев А.А., Левин А.И., Лыглаев А.В., Большаков A.M. Механизмы разрушения полимерного материала при распространении и ветвления трещины// Деформация и разрушение материалов. -2008. -№2, С.40-42.

206. Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. -М.: Машгиз, 1963. 235 с.

207. Тороп В.М. Обоснование двухкритериальной диаграммы оценки-разрушения сосудов давления с аксиальными сквозными трещинами //Проблемы прочности. -1992. -№11. -С.34-45

208. Тот Л., Ромвари П., Надь Д. К вопросу о применении статистических методов в механике разрушения с учетом воспроизводимости результатов определения характеристик сопротивления материалов разрушению //Проблемы прочности. 1983.- N 11.- С. 54-59

209. Трощенко В.Т., Покровский В.В., Каплуненко В.Г. Прогнозирование трещиностойкости теплоустойчивых сталей с учетом влияния размеров образцов. Сообщение 2. Вязкое разрушение. Сообщение 3. Хрупкое разрушение // Проблемы прочности. -1997. №2. - С.5-30.

210. Трощенко В.Т., Покровский В.З., Прокопенко А.В. Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении. Киев: Наукова думка, 1987. -256 с.

211. Федоров С.П. Экспериментально-расчетная оценка хладостойкости труб и сосудов высокого давления: Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. -Якутск, 1996. -17 с.

212. Филоненко-Бородич М.М. Механические теории прочности. М.: Изд-во МГУ, 1961. - 92 с.

213. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. М.: Наука, 1975.-Т. 1.-832с.

214. Финкель В.М. Физика разрушения. -М.: Металлургия, 1970. -376 с.

215. Фрейденталь A.M. Статистический подход к хрупкому разрушению / В кн.: Разрушение. Т.2 / Пер. с англ. Р.Л.Салганика / Под ред. Г.Либовица. -М.: Мир, 1975. -С.616-645.

216. Фридель Ж Дислокации. М.: Мир, 1967. - 644 с.

217. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. М.: Машиностроение, 1974. - Т. 1. - 472 е.; Т. 2. - 368 с.

218. Хан Г., Саррак М., Розенфильд А. Критерии распространения трещин в цилиндрических сосудах давления / Под ред.Ю.Н.Работнова. -М.: Мир, 1972. -С.272-307.

219. Харионовский В.В. Повышение прочности газопроводов в сложныху-словиях. Л.:Недра,1990-с.180.

220. Хенли Э., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. -М.: Машиностроение, 1984. -528 с.

221. Хирт Дж, Лоте И Теория дислокаций. М.: Атомиздат, 1972. - 600 с.

222. Хладостойкость материалов и элементов конструкций: Результаты и перспективы // Прочность, ресурс и диагностика элементов металлоконструкций/ В.П.Ларионов, В.Р.Кузьмин, О.И.Слепцов,. А.М.Большаков.и др.- Новосибирск: Наука, 2005. 290 с.

223. Чабуркин В.Ф. Надежность сварных соединений магистральных трубопроводов /В сб.: Прочность материалов и элементов конструкций в условиях низких температур. -Якутск: Изд-во ЯФ СО АН СССР,1985. -С.54-61.

224. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. -М.: Наука, 1974.-640 с.

225. Чувильдеев Н.В., в сб. Труды научно-практического семинара «Проблемы старения сталей магистральных трубопроводов», Нижний Новгород, 2325 января 2006, с. 18;

226. Эскалационное (Разрушение связанное с появлением магистральных трещин) разрушение трубопроводов / Махутов Н.А. и др.// Проблемы прочности. -1992. -№12. -С. 10-15.

227. Эффект абсолютных размеров при разрушении газопроводов / Колоба-нова А.Е., Минеев В.Н., Поляков В.Н. // Доклады АН (Россия). -1994. -337, -№5. -С.605-607.

228. Яблонский И.С. Трещиностойкость листовых материалов при статическом нагружении // Проблемы прочности. -1980. -№11. -С.35-40.

229. Adams N.J.I., Murno H.G. A single test method for evalutlon on of the J-Integral as a fracture parameter //Eng.Fract.Mech.-1974.- V. 6.- N 1.- P. 119-132.

230. Begley J.F, Landes J.D, Wilson W.K. An estimation model for the application J-integral //Fracture analysis. ASTM. Spes. Techn. Publ. 1974. - N560.-P. 155-169.

231. Begley L.A, Landes J.D. The J-integral as a fracture criterion //Fractureanalysis. ASTM STP.- 1972,- N 514.- P. 1-20.

232. Bilek Z, Кипа M., Knesl Z. Studium otevzeni trhline meto-doukonecnych prvku //Konove mater.- 1977.- N 15.- S. 663-684.

233. Bioler R.J. Pressure vessel code./ FSME, sec.III, N-Y, 1974,416р.

234. Bowie O.L. Analysis of an Infinite plate containing radial cracks ordinating at the boundary of an Internal circular hole //J. Mech. and Phys. -1956. -V. 25.-Nl.-P. 60-71.

235. Broek D. Correlation between stretched zone and fracture toughness //Eng. Fract. Mech.- 1976.- N 6.- P. 173-181.

236. Bruckner A., Muns D. The effect of curve fitting on the prediction of failure probalities from the scatter in crack geometry and fracture toughness //Reliab.Eng.-1983.-V.5.-N3.-P.139-156.

237. BS 5762: 1979 Methods for crack opening displasement (GOD) testing.-London:BSI, 1979,- 14 p.

238. Burdekin E.M. Practical aspects of fracture mechanics In engineering design //Proc. Inst. Eng.- 1981.- R 195.- P.73-8Adams N.J.I,

239. A model for small fatigue crack growth / Zhu C. // Fatigue and Fract. Eng. Mater. And Stuct. -1994. -17№1. -PP. 69-75.

240. Burdekin E.M. Practical aspects of fracture mechanics in engineering desing // Proc. Inst. Eng. -1981. -№195. -PP.73-86.

241. Broek D. Correlation between stretched zone and fracture toughness // Eng. Fract. Mech. -1976. -№6. -PP. 173-181.

242. Burdekin P.M. The British Standard Commete WEE/3T draft andapproach //Denelop. Press. Vess.- London, 1978.- P. 63-94.

243. Bussi R.J. Paris P.O., Landes J.D., Rise J.R. J-lntegral estimation procedurs //Fracture analysis. ASTM STP. -1972.- N 514.- P. 40-69.

244. Chell G.G., Milne 1. A new approach to the analysis of Invalid fracture-toughness data //Int.J. Fract- 1976.-V.I2.-N 2.-P. 164-166.

245. Chipperfield C.G. A summary and. comparison of J-estimation procedures //Test and Eval.- 1978.- V. 6.- N 6.- P. 253-259.

246. Clarke G.A. et al. A procedure for the determination of ductile fracture toughness values using J-Integral techniques // J. Test, and Eval.- 1979.-V.7.-N1.-P. 49-56.

247. Clarke G.A. et al. Single spesimen tests for Jc determination //Mechanics of crack growth. ASTM STP, 1976.- N 590.-P. 27-42.

248. Costin L.S. Duffy J. The effect of loading rate and temperature on the initiation of fracture In a mild rate-sensitive steel //Trans. ASME. J.Eng. Mater,and Technol.- 1979.- V. 101.-N3.-P. 258-264.

249. Dahl W. Fracture mechanics test techniue //Proc. Int. Conf .Anal, an-dEsp.Fract.Mech., Rome, 1980,- Alphen aanhen Rijn-Rockvllle, 1981.- P. 17-43.

250. Dawes M.G. A re-assessment of J estimation procedures //Int. J. Press. Ves. and Pip.- 1978.- V. 6.- N 3.- P. 165-178

251. Dawes M.G., Kamath, M.S. The crack opening displacement curve approach to crack tolerance.-In: IMechE Conference on Tolerance of Flaws in Pressured Components, London, May 1978. p.65-71.

252. DD 19: 1972 Methods for Crack Opening Displament (GOD) testing. -London: BSI, 1972.-21 p.

253. Dowling A.R., Townley C.H.A. The effect of defects on structural-failure: a two-criteria approach.- Int. J. Pres. Ves. and Piping, 1975, vol.3,PP.77-107.

254. Drace S.G., Eyre B.L. A critical assessment of elastic-plastic fracture mechanics //J. Nucl. Mater.- 1979.- V. 80.- N" l.-P. 1-12.

255. Draftor development. 3: 1971. Methods for plane strain fracture toughness (Kic) testing. London: BSI, 1971.- 20 p.

256. Dugdale D.S. Yielding of steel sheets containing silts // J. of the Mech.and Phis, of solids.-1960.- V. 8.- N 2.- P. 100-104.

257. E 399-74. Standard method of test for plane-strain fracture toughness of metallic materials // Annual book of ASTM standards.- Philadelphia: ASTM, 1974. Part 10. - P. 432-451.

258. E 813-81 Standard Test Method for Jic , a Measure of Fracture Toughness ///982 Annual Book of ASTM Standards.- Philadelphia: ASTM, 1982.- Parti 0.-P. 822-840.

259. Folias E.S. Fracture in pressure vessels. Engineering fracture mechanics, Pergamon Press, Great Britain, 1972, N4. p. 74-81.

260. Folias E.S. The stresses in a cylindrical shell containing an axial crack.ARL-64-174. Aerospace Research Laboratories, Wright-Patterson Air Force Base, Dayton, Ohio, 1964.

261. Garlsson A.J. Markstrorom K.M. Some aspects of nonlinear fracture mechanics //Fracture 1977, ICF 4, Waterloo, Canada. 1977. V. 1.- P. 683-693.

262. Glinka G., Ott W., Novack H. Elastoplastic plane strain analysis of stresses and straina at the notch root. //Trans. ASME. J. Eng. Mat. and Tech.-1981.-33 lc.

263. Fundamentals and application of probabilistic fracture mechanism. A survey / Winkler Т., Michel В., Skurt L. // FMC Ser./ Inst. Mech. Akad. Wiss. DDR. -1990. -№49. -PP.56-63.

264. Numerische Methoden der probabilistischen Bruchmechanik zur Ermittlung von rissbehafteten Bauteilen / Winkler Т., Michel B. // FMC-Ser./ Inst. Mech. Akad. Wiss. DDR. -1990.-№50. -PP. 105-118.

265. Milne I. Failure assessment diagrams and J-estimates: a comparison. -Int. J. Press. Vess. And Pip., 1983, vol.13, PP.107-125.

266. Newman J.C. Fracture analysis of surface and trough cracked sheet and plates. -Eng. Frac. Mech., 1973, vol.5, No.3, PP.667-689.

267. Newman J.C. Fracture analysis of various cracked sheet and plate materials. — In: Properties related to fracture toughness. ASTM STP 605, 1976, PP.104-133.

268. Qingten Li, Jimin Jhou, Shouren Ji. The effect of a/W ratio on crack iniation values of COD and J-integral. -Eng. Fract. Mech., 1986, vol.23, No.5, PP.925928.

269. Rice J.R., Paris P.C., Merkle J.G. Some futher results of J-integral analysis and estimates. -In: Progress in flow growth and fracture toughness testing, ASTM STP 536, 1973, PP.231-245.

270. Roland de Wit. A review of generalized failure criteria based on the plastic yield strip model. In: Fracture Mechanics , ASTM STP 791, 1983, vol. I, PP.I-24-1-50.

271. Sunamoto D., Satoh M., Funada Т., Tomimatsu M. Specimen size effect on J-integral fracture toughness. -In: Fracture., 1977, Proc. ICF 4, Waterloo, Canada, June 19-24, 1977, vol.3, PP.267-272.

272. Wilson W.K. J-integral estimate for small edge and interior cracks. -Eng. Fract. Mech., 1985, vol.20, No.4, PP.655-665.

273. Trautein A. And W. Influence of long time aging of CF8 and CF8M cast steel at temperature between 300 and 500 °C on inpact toughness and structural properties// ASTM STP 756. 1982. - P. - 189;

274. Kumar V., Shih C.F. Fully plastic crack solution, Estimation scheme and stability analyses for the compact specimen. IN : Fracture Mechanics, ASTM STP 700, 1980, PP. 406-438.

275. Folias E.S. // Int J. of Fracture Mechanics. -1965. №1. -PP. 104-108.