Заводские сварные швы выполнены полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, монтажные вручную. При осмотре обнаружено, что сечение некоторых швов имеет отступления от проекта как в большую, так и в меньшую сторону! Приварка элементов решетки к фасовкам выполнена по проекту продольными и лобовыми швами. По данным копий сертификатов, представленных заводами-изготовителями ферм, фасонки были изготовлены из стали марок ВСтЗсп и ВСтЗпс. В отдельных случаях была применена сталь без гарантий по загибу в холодном состоянии. Для проведения контрольного анализа и механических установить, что хрупкая трещина возникла у края раскоса. Для проведения контрольного анализа и механических установить, что хрупкая трещина возникла у края раскоса, т.е. в месте концентрации сварных швов, и распространилась в кольцевом направлении влево и вправо от очага, захватив треть периметра трубы Долом трубы произошел вязко Результаты контрольных химического и металлографического анализов, механических испытаний, просмотра чертежей и технологических карт, осмотра и обмера конструкции и узла, в котором развилась хрупкая трепщна, позволили заключить, что непосредственной причиной аварии козлового крана КК-32 явились дефекты сварных соединений.

В случае реализации бесфасоночного узла рекомендуется применять “цилиндрическое” соединение трубчатых элементов. Однако в проекте козлового крана был предусмотрен вариант бесфасоночного узла со сплющиванием концов трубчатых элементов, который допускается применять лишь при “соответствующем обосновании”. Очевидно, что для крановой конструкции, испытывающей динамические нагрузки, такой вариант неприемлем. Видимо, проектировщикам этот вариант представлялся привлекательным, поскольку позволял избежать фигурной резки труб. Однако на практике вариант со сплющиванием концов труб оказался недостаточно технологичным, так как при его реализации затруднена сварка узла, что и способствовало возникновению сварочных дефектов. Однако на практике вариант со сплющиванием концов труб оказался недостаточно технологичным, так как при его реализации затруднена сварка узла, что и способствовало возникновению сварочных дефектов. Необходимо отметить, что описанная авария не является единственной с козловыми кранами этой серии. По результатам расследования аварий было обращено внимание завода-изготедителя на качество сварки узлов верхнего пояса и проведено обследование и ремонт этих узлов у кранов, находящихся в эксплуатации.

Стержневые конструкции (фермы) принципиально отличаются от резервуаров по характеру конструктивного оформления. Основные элементы у них изготовлены из фасонного проката (уголки, швеллеры), у которого в большинстве случаев размеры сечения ограничены и нередко имеют переменную толщину, что осложняет изучение процесса распространения хрупкой трещины. Необходимо отметить, что хрупкие трещины очень редко встречаются в стержневых элементах. Это связано с особенностью их работы в конструкции (преобладает одноосное нагружение) и в определенной степени с более высокой трещиностойкостью за счет того, что в прокатных станах фасонные профили подвергаются обжатию в различных пространственных направлениях и с большей кратностью, чем при прокатке толстого листа, что обеспечивает мелкозернистость готового проката и, следовательно, более высокую трешиностойкость. листа, что обеспечивает мелкозернистость готового проката и, следовательно, более высокую трешиностойкость. Однако имеются такие, казалось бы, неответственные листовые элементы, как фасонки, изготовляемые из толстолистовой стали.

Значительное число таких разрушений позволяет рассматривать их как типичные. Представляется возможным и целесообрдзным проанализировать хрупкие разрушения фасонок, что позволит сделать полезные обобщения. Представляется также корректным совместно рассмотреть процесс хрупкого разрушения стержневых и листовых конструкций, учтя их обпще особенности. Те и другие являются сварными конструкциями, те и другие эксплуатируются в условиях статики. Можно полагать, что и анализ аварий, вызванных появлением хрупких трещин, может быть построен на общих принципах как для листовых конструкций, так и для фасонок строительных ферм. Можно полагать, что и анализ аварий, вызванных появлением хрупких трещин, может быть построен на общих принципах как для листовых конструкций, так и для фасонок строительных ферм. Ниже описан один из случает обнаружения значительного числа хрупких трещин в фасонках ферм. Все строительные фермы были одного типа пролетом 24 м. Внимание к фасонкам было привлечено после того, как на одной из ферм от удара стрелой экскаватора была разрушена фасонка.

В фасовках стропильных ферм, хранившихся на складе, были обнаружены хрупкие трещины. Складирование ферм производилось в вертикальном положении с применением инвентарных стеллажей с наклонными стойками. Опорные балки некоторых стеллажей были расположены таким образом, что пояса ферм опирались на край полки поясного уголка; что вызвало изгиб узловых фасонок из плоскости. Изгиб фасонок возникал и в процессе укрупнительной сборки при строповке полуферм за две точки. Типичные узлы, в которых были обнаружены хрупкие трещины, показаны на геометрической схеме стропильной фермы. Типичные узлы, в которых были обнаружены хрупкие трещины, показаны на геометрической схеме стропильной фермы. Трещины были выявлены: в узле № 1 8 случаев; в узле № 2 17; в узле № 3 10. трещины расположены у торцов элементов решетки и проходят по зоне термического влияния сварных швов, прикрепляюпйх эти элементы к фасовкам. Излом у полностью разрушенных фасонок перпендикулярен поверхности со слабо выраженным шевронным узором без утяжки.

По направлению шевронного узора было установлено, что хрупкие трещины возникали в зоне термического влияния, как правило, в непосредственной близости от наплавленного металла. В тех случаях, когда распространение трещины заканчивалосьее остановкой, всегда наблюдается характерная вершина увязания трещины (ноготь) и отвечающая ей утяжка металла по толщине. Все фермы с трещинами в фасонках нахо испытаний из отдельных разрушенных фасонок были отобраны образцы. Контрольный химический анализ позволил квалифицировать материал фасонок как сталь шрок СтЗсп и СтЗпс с учетом записей в сертификатах заводов-поставщиков о дополнительном раскислении металла алюминием. Испытание на статический изгаб в холодном состоянии из одиннадцати серий образцов выдержали только три серии. Испытание на статический изгиб в холодном состоянии из одиннадцати серий образцов выдержали только три серии. Из результатов механических испытаний следует, что в большинстве случаев значение предела текучести ниже нормативного (браковочный минимум равен 250 МПа).

С целью более полной оценки качества металла разрушенных фасонок было проведено испытание на ударный изгиб, хотя условиями поставки металла оно не премотрено. Из результатов испытаний следует, что уже при 0 С величина ударной вязкости не превыпгает 10 Дж/см. Содержание вязкой составляющей в изломе при комнатно температуре не превышает 10% и полностью отсутствует при 0 С, что свидетельствует о повышенной чувствительности стали к концентрации напряжения. Той же причиной объясняется и отрицательный результат испытаний на статический изгаб в холодном состоянии. Металлографические исследования установили, что сталь разрушенных фасонок обладает удовлетворительной ферритоперлитной структурой с незначительными сернистыми включениями и оксидами, нерезко выраженной строчечностью и зерном № 5-6. Проведенное исследование позволило заключить, что хрупкие трещины в фасонках возникали в сварном соединении в зоне сплавления у торцов элементов решетки. Проведенное исследование позволило заключить, что хрупкие трещины в фасонках возникали в сварном соединении в зоне сплавления у торцов элементов решетки.

При таком радиусе изгиба на поверхности фасонок возникали растягивающие напряжения, превосходящие предел текучести, суммировавшиеся с остаточными сварочными напряжениями. Кроме того, появлению хрупких трещин способствовала концентрация напряжения, вызываемая конструкцией узлов. Возникнув, нестабильная хрупкая трещина распространялась по фасонке, приводя в отдельных случаях к ее полному разрушению. В соответствии с данными, накопленными, во ВНИИмонтажспецстрое, критическая температура остановки хрупкой трещины для листовой стали толщиной 10 мм примерно равна 0-5 С для стали марки СтЗсп и 5-10 С для стали марки СтЗпс. Следовательно, хрупкие трещины при отрицательных температурах, которые предшествовали их обнаружению, возникнув, нестабильно Следовательно, хрупкие трещины при отрицательных температурах, которые предшествовали их обнаружению, возникнув, нестабильно распространялись, полностью разрушая фасонки, или останавливались, войдя в зону, в которой отсутствовали напряжения, достаточные для их распространения.

Понимание механизма разрушения фасонок при статическом нагружении позволило сформулировать тактику дальнейших исследований. Они показали, что расстояние между торцами элементов следует оптимизировать с учетом толщины сечения и ширины зон термического влияния, чтобы ослабить их влияние друг на друга, исключить охрупчивание. стали и в конечном счете появление хрупких трещин. Это конструктивное усовершенствование узлов стропильных ферм и такие организационные мероприятия, как складирование в строго вертикальном положении, применение специальных траверс, обеспечиваюпщх строповку в четырех точках при кантовке полуферм при укрупнительной сборке, позволили исключить появление хрупких трещин в фасонках. Таким образом, методика анализа хрупкого разрушения, широко использованная при рааледовании аварий сварных листовых конструкций, позволила понять причины хрупкого разрушения сварных стержневых конструкций и разработать меры по их предотвращению. Таким образом, методика анализа хрупкого разрушения, широко использованная при рааледовании аварий сварных листовых конструкций, позволила понять причины хрупкого разрушения сварных стержневых конструкций и разработать меры по их предотвращению.

В настоящее время в России находятся в эксплуатации сотни резервуаров для хранения нефтепродуктов. Их возраст может достигать нескольких десятков лет. Для того, чтобы обеспечить их безаварийную эксплуатацию, необходимо иметь точное представление об их техническом состоянии. Для этого следует периодически проводить их обследование. И здесь сразу возникает чрезвычайно сложный вопрос о том, какова же должна быть периодичность обследований. И здесь сразу возникает чрезвычайно сложный вопрос о том, какова же должна быть периодичность обследований. Так, ИТН-77 предлагает средний ремонт с выводом из эксплуатации и зачисткой резервуара проводить через интервалы времени, зависящие от скорости коррозии. Более четкий подход предлагается в “Правилах технической Эксплуатации резервуаров”, которых в зависимости от вида хранимого продукта (в неявной форме скорость коррозии) и срока эксплуатации резервуара устанавливается периодичность обследования с выводом из эксплуатации.