Введение
1. Влияние водородосодержащей среды при высоких температурах и давлениях на поведение конструкций и способы учета этого влияния при расчете конструктивных элементов 13
1.1. Термосиловое воздействие на конструкции и его учет при расчете конструкций 13
1.1.1. Методы учета теплового воздействия 14
1.1.2. Ползучесть элементов конструкций и способы ее учета 18
1.2. Влияние водорода при высоких температурах и давлениях на механические свойства материалов 26
1.2.1. Влияние водорода на стальные конструкции 26
1.2.2. Низкотемпературное наводороживание 29
1.2.3. Водородная коррозия стальных конструкций 35
1.2.4. Неоднородность влияния водорода на механические свойства материалов 43
1.2.5. Водородная коррозия двухслойных конструкций 60
1.3. Модели деформирования и разрушения конструкций в условиях водородной коррозии и их сравнительный анализ 64
2. Построение моделей для расчета элементов конструкций с учетом ползучести в условиях высокотемпературной водородной коррозии 95
2.1. Обобщенная модель деформирования и разрушения конструкций в условиях водородной коррозии 95
2.1.1. Модель воздействия водородосодержащей среды 98
2.1.1.1. Распределение давления водорода по объему конструкции при всестороннем внешнем давлении его на конструкцию 99
2.1.1.2. Распределение давления водорода по толщине плоской стенки 99
2.1.1.3. Распределение давления водорода по толщине оболочки 100
2.1.1.4. Распределение температуры по объему конструктивного элемента 101
2.1.1.5. Уравнение химического взаимодействия 101
2.1.1.6. Расчет кинетики движения фронта обезуглероживания 105
2.1.1.7. Упрощенная модель химического взаимодействия 109
2.1.2. Модель деформирования материала в условиях водородной коррозии 114
2.1.2.1. Линейное напряженное состояние 115
2.1.2.2. Сложное напряженное состояние 118
2.1.3. Модель наступления предельного состояния 120
2.2. Учет работы защитных покрытий при ползучести элементов конструкций в условиях водородной коррозии 124
2.2.1. Способы защиты конструкций от действия водорода при высоких температурах и давлениях 124
2.2.2. Оценка эффективности защитных покрытий 126
2.2.3. Оценка защитной способности покрытия в случае нестационарной диффузии водорода 127
2.2.4. Определение закона распределения давления водорода по
толщине конструкции при стационарном потоке водорода 130
2.2.5. Модель деформирования и разрушения конструктивных
элементов с плакирующими покрытиями в условиях
воздействия водорода высоких параметров 132
2.2.5.1. О методах расчета конструкций с плакирующими покрытиями 132
2.2.5.2. Модель воздействия водорода высоких параметров 136
2.2.5.3. Модель деформирования материала конструктивного элемента с учетом наличия плакирующего покрытия 136
2.2.5.4. Модель наступления предельного состояния материала конструктивного элемента с учетом наличия плакирующего покрытия 137
2.3.Идентификация модели деформирования и разрушения материалов в условиях водородной коррозии по экспериментальным данным 138
2.3.1. Алгоритмы идентификации модели 138
2.3.2. Результаты идентификации модели 143
2.4 Уравнения деформирования балки при одностороннем давлении водорода 146
2.5 Уравнения деформирования и разрушения толстостенной трубы при действии водорода высоких параметров 150
2.6 Уравнения деформирования и разрушения круглой пластинки в условиях водородной коррозии 155
Выводы по 2 главе 160
Рисунки ко 2 главе 162
3 Исследование влияния ползучести и водородной коррозии на напряженно-деформированное состояние конструктивных элементов 170
3.1 Расчет изгибаемой балки при ползучести в условиях водородной коррозии 170
3.1.1. Расчет балки при отсутствии плакирующего покрытия 170
3.1.2. Расчет балки при наличии плакирующего покрытия 175
3.2 Напряженно-деформированное состояние толстостенной трубы в условиях водородной коррозии 178
3.2.1. Расчет толстостенного трубопровода под внутренним давлением водорода 179
3.2.2. Расчет толстостенного трубопровода под внешним давлением водорода 180
3.2.3. Расчет толстостенного трубопровода с внутренним плакирующим слоем под внутренним давлением водорода 181
3.3. Деформирование круглой пластинки при ползучести в условиях водородной коррозии 183
3.3.1. Методика расчета круглой пластинки при ползучести в условиях водородной коррозии 183
3.3.2. Результаты расчета круглой пластинки при ползучести в условиях водородной коррозии 187
3.3.3. Расчет круглой пластинки с плакирующим покрытием при ползучести в условиях водородной коррозии 188
3.3.4. Результаты расчета круглой пластинки с плакирующим покрытием при ползучести в условиях водородной коррозии 190
Выводы по 3 главе 191
Рисунки к 3 главе 193
Заключение и общие выводы 203
Список использованной литературы 206
Приложение 229
