Одним из показателей, который определяет надежность и долговременность работы арматуры, является ее устойчивость к усталости.
Под усталостью арматуры понимаются деструктивные разрушительные процессы, которые происходят во внутренней структуре материалов, из которых изготовлена арматура, в результате многократного и циклически повторяемого их деформирования.
Это приводит к появлению первичных трещин, их постепенному развитию и увеличению и, как результат, к полному разрушению изделия.
Явление усталости вызывается воздействием на изделие различных внешних факторов, в частности, механических и температурных воздействий, влияние агрессивных сред и т.д. Для трубопроводной арматуры одним из важнейших и основных факторов, вызывающих ее усталость, является величина давления транспортируемой по трубопроводу среды. Общие показатели по устойчивости арматуры к усталости определяются выбором материала для ее изготовления. Поэтому основным материалом, применяемым при изготовлении трубопроводной арматуры, особенно той ее части, которая рассчитана на работу в сложных условиях и в контакте с агрессивными средами, является высококачественная (иногда нержавеющая) сталь.
Появление повышенной усталости изделий может также определяться браком при их изготовлении и технологическими ошибками и неточностями, допущенными при их монтаже. Как результат явление усталости может снижать срок службы трубопроводных конструкций в несколько раз. К примеру, на запорной арматуре, даже если явление усталости не приводит к ее полному разрушению и выходу из строя, могут возникать такие нежелательные явления как нарушение герметичности и подтекание сальниковых уплотнений, преждевременный выход из строя уплотнителей насосов и т.д.
При испытании на усталость информативными параметрами о процессе разрушения являются напряжения, деформации, различные акустические характеристики.
При доминирующем влиянии усталостных процессов:
К сожалению, в связи с тем, что зачастую участки изделий и конструкций, подверженные усталости внешне никак себя не проявляют, своевременное обнаружение таких участков их профилактическое обслуживание составляет большую проблему. Зачастую желаемых результатов не дает даже применение самых современных методов исследования и диагностики, таких как электронная микроскопия.
Увеличению сопротивления усталости может служить качественная обработка поверхности изделия и специальная химико-термическая обработка материалов, из которых они изготавливаются. Слесарно-механическая обработка призвана устранить всякого рода риски, задиры и другие механические дефекты на поверхности металла. Чем чище поверхность, тем выше сопротивление усталости материала. Химико-термическая обработка может включать в себя такие виды действий: анодирование, сульфидирование, азотирование, борирование и фосфатирпование.
Добиться необходимых показателей и уменьшить риск усталостного разрушения изделия можно и применением конструктивных решений, которые могут снизить циклические нагрузки на изделие, или применить материалы с минимальной склонностью к усталости.
Смотрите также: Вентиль запорный угловой: особенности конструкции и область применения.