L'analisi dei danni a fatica dell'acciaio della tubazione X52 comprende principalmente i seguenti aspetti:
Meccanismo di danno da fatica
Durante il processo di servizio dell'acciaio della tubazione X52, a causa della fluttuazione della pressione di trasmissione interna della tubazione, viene generato un carico alternato, che provoca danni da fatica alla tubazione e quindi causa l'espansione della fessura. Soprattutto nel processo di trasporto dei gasdotti, la fluttuazione della pressione interna facilita l'espansione delle crepe.
Fattori che influenzano il danno da fatica
Carico ciclico: minore è il carico ciclico, maggiore è la durata a fatica dell'acciaio per oleodotti e gasdotti.
Giunto saldato: il tasso di crescita delle cricche da fatica del giunto saldato in acciaio della tubazione X52 è superiore a quello del materiale principale e della zona interessata dal calore, e il tasso di conteggio degli squilli delle emissioni acustiche della crescita delle crepe di saldatura è superiore a quello del materiale principale e della zona interessata dal calore.
Sovraccarico: il sovraccarico di trazione ha l'effetto di bloccare l'espansione delle fessure da fatica nell'acciaio X52. Maggiore è il rapporto di sovraccarico, più evidente è l'effetto bloccante dell'espansione della fessura.
Metodi sperimentali e risultati
Metodo del campo di fase: stabilendo un modello di campo di fase di propagazione della cricca del danno da fatica, la simulazione del danno da fatica è stata eseguita sull'acciaio della tubazione X52 applicando carichi ciclici e sono state ottenute le curve di durata a fatica sotto diversi carichi ciclici. Monitoraggio delle emissioni acustiche: il materiale di base, la saldatura e la zona interessata dal calore del giunto saldato in acciaio della tubazione X52 sono stati monitorati mediante emissione acustica (AE) in tempo reale e si è riscontrato che il tasso di propagazione delle cricche da fatica della saldatura era superiore a quello del materiale di base e della zona termicamente alterata. Provino di trazione compatto: gli effetti di diversi rapporti di sollecitazione e rapporti di sovraccarico sulla velocità di propagazione delle cricche da fatica dell'acciaio della tubazione X52 sono stati studiati da provini di trazione compatti e si è scoperto che il sovraccarico aveva l'effetto di bloccare la propagazione delle cricche.
