Проведен сопоставительный расчетный анализ феноменологических моделей воздействия водорода высоких параметров на тонкостенные многослойные стальные пластины, работающие в условиях силовых и тепловых нагрузок (Т = 500 °С), а также при воздействии водорода давлением от 5 до 10 МПа. Такие условия являются достаточно типичными для работы энергетического оборудования, связанного с использованием водородосодержащих сред. Определены области использования этих моделей, приводятся практические рекомендации по использованию этих моделей. Проведен расчет времени до разрушения пластины вследствие высокотемпературной ползучести и водородной коррозии и отклонения результатов от принятого эталонного значения. Для полученных результатов расчета посчитано влияние двух основных параметров –параметра l, являющегося мерой скорости химического взаимодействия водорода с конструкцией, а также трех характерных параметров химического взаимодействия водорода с материалом конструкции m0, mП, mКР. В конце статьи приведены рекомендации по использованию разработанной авторами методики расчета.
A comparative analysis of the current phenomenological models of the high settings hydrogen effects on multilayer thin steel plates, operating under conditions of power and heat load (T = 500 °C), as well as affected by hydrogen pressure of 5 to 10 MPa. These conditions are fairly typical of the power equipment associated with the use of hydrogen-containing environments. The ranges of these models, provides practical advice on the use of these models. The calculation of the time to failure of the plate, due to high-temperature creep and hydrogen corrosion and the deviation of the results from the accepted reference value has been done. The influence of two main parameters – parameters l, which is the rate measure of the chemical interaction of hydrogen with the construction , as well as of the three characteristic parameters of the chemical interaction of hydrogen with structural materials m0, mP, mKR has been calculated for the results obtained. The article provides guidance on the use of the authors’ method of calculation.
1. Белов А.В. Осесимметричное упругопластическое напряженно-деформированное состояние оболочек вращения с учетом повреждаемости материала при ползучести: автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Киев, 1989. – 18 с.
2. Белов А.В., Поливанов А.А., Попов А.Г. Расчет пластин и оболочек с учетом повреждаемости материалов при ползучести и высокотемпературной водородной коррозии // Современные проблемы науки и образования. – 2009. – № 5. – С. 61–68.
3. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. – М.: Наука, 1974. – 311 с.
4. Овчинников И.Г., Хвалько Т.А. Работоспособность конструкций в условиях высокотемпературной водородной коррозии. – Саратов, 2003. – 176 с.
5. Поливанов А.А. Осесимметричное упругопластическое деформирование многослойных оболочек вращения с учетом повреждаемости материала при ползучести: автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Волгоград, 2004. – 19 с.
6. Шевченко Ю.Н., Мазур В.Н. Решение плоских и осесимметричных краевых задач термовязкопластичности с учетом повреждаемости материала при ползучести // Прикл. механика. – 1986. –№ 8. – С.3–14.
7. Bagmutov V., Belov A., Polivanov A. Damage Calculation Features of Multi-layered Shells of Rotation at Thermo – Viscous – Elasto – Plastic Strain // MECHANIKA. – 2004. – № 3(47) – Р. 19–23.