Розроблення критеріїв міцності та працездатності конструкційних сталей у водневому середовищі з урахуванням їх наводнювання біля дефектів – концентраторів напружень

Загальний вигляд лабораторного комплексу для електрохімічних досліджень особливостей наводнювання трубопровідних сталей та визначення об’ємної концентрації водню у металі:
1 – динамічна електрохімічна лабораторія VoltaLab40 виробництва Radiometer Analytical SAS (Франція);
2 – універсальна електрохімічна комірка;
3 – киснемір;
4 – газовий балон високого тиску;
5 – понижуючий газовий редуктор;
6 – газовий балон низького тиску;
7 – регулюючий вентиль;
8 – водяний затвор.

Області застосування

Інженерно-технічні центри та підрозділи підприємств, що займаються проблемами транспортуванням газоподібного водню та воденьвмісних середовищ, а також його використанням в якості енергоносія або технологічного середовища.

Короткий опис

Нові критерії оцінювання міцності та руйнування конструкційних сталей у водневих середовищах у вигляді відповідних аналітичних співвідношень та діаграм, що пов’язують руйнівне навантаження із локальним напруженням та локальною концентрації водню біля тріщиноподібних дефектів.

Очікувані властивості

Проект спрямований на розвиток експертних систем оцінювання міцності та працездатності елементів відповідальних конструкцій у водневих середовищах з метою забезпечення їх надійної експлуатації та запобігання виникненню аварійних ситуацій. Результати проекту також можуть бути використанні при розробці нових модифікацій конструкційних сталей для роботи у воденьвмісних експлуатаційних середовищах.

Переваги

З вирішенням поставленої проблеми, удосконалюються і виводяться на новий, вищий рівень існуючі в Україні аналоги оцінювання стану трубопровідних систем для транспортування газоподібного водню та його сумішей за всіма основними показниками (підвищується надійність передбачення пошкоджень, мінімізуються економічні, екологічні і соціальні наслідки пошкоджень цих відповідальних об’єктів).
За окремими показниками ця розробка краща за існуючі європейські аналоги.

Конкуренти

Compagnie Europeenne des Technologies de l’Hydrogene,
Energy Research Centre of the Netherlands.

Стан розробки

Розроблено методики та технічні засоби для дослідження локалізованих фізико-хімічних процесів біля тріщин та інших концентраторів напружень за сумісної дії механічних навантажень та воденьвмісних середовищ.
Розроблено та апробовано нові методи визначення характеристик тріщиностійкості металів за дії газоподібного водню та інших воденьвмісних середовищ, а також встановлено умови та критерії зародження поверхневих дефектів та пошкоджень у деформованому матеріалі під дією воденьвмісного середовища.

Інтелектуальна власність

Патент на корисну модель № 57275 України, МПК (2011.01) G01N 13/00 Стенд для оцінки міцності та руйнування труб під внутрішнім тиском газоподібних середовищ
Лутицький О.Л., Дмитрах І.М., Вовк Р.І., Студент О.З., Білий О.Л.;
власник Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України; заявл. 23.03.2010; опубл. 25.02.2011, Бюл. № 4.

Контактна інформація

Виконавець: Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України.

Проект №35 «Розроблення критеріїв міцності та працездатності конструкційних сталей у водневому середовищі із урахуванням їх наводнювання біля дефектів – концентраторів напружень»

Контактна особа:

Дмитрах Ігор Миколайович

Teл. +38(032)-296-36-03

Е-mail: dmtr@ipm.lviv.ua