Проведя множество экспериментов стало ясно, что методы, которые рассчитываются, дают верную оценку только для некоторых классов труб и размеров их нагружения. Считается, что условная граница расчетного значения энергии разрушения считается 100 Дж, после данного значения разброс допустимых и недопустимых показаний кардинально увеличивается. Было выяснено, что предсказание поведения материала, который используется для производства труб большого диаметра ограничено давлением, марками стали и не может использоваться для всех труб для проектов без добавочных исследований и корректирующих действий. Введению в стандарт ИСО 3183 новых категорий прочности Х90, Х100 и Х120 предшествовала длительная дискуссия технических экспертов, поскольку экспериментально было показано, что основным вопросом, сдерживающим использование труб вышеуказанных групп прочности. Применение данных групп прочности наиболее эффективно, когда эксплуатационные давления высоки, и при этом обеспечивается гарантированное сопротивление распространяющимся протяженным и вязким разрушениям. Определенный компромисс в данном вопросе был найден путем нормирования сопротивления разрушению для трубопроводов с обычными параметрами эксплуатации и определения требуемой вязкости путем прямого полномасштабного эксперимента, когда параметры работы газопровода выходят за пределы известных баз данных.
Особенности остановки и распространения трещин в высокопрочных трубах категорий Х80 и выше при высоких давлениях (более 10,3 МПа) привлекают внимание исследователей уже не один год. По данным CSM (Италия) следует, что остановка трещины в сталях Х80 достигается только при полуторном запасе над расчетным значением, полученным по методу ВТС. Примечательно, что при вязкости на уровне расчетной остановки трещины не наблюдалось. Перспективы дальнейшего повышения прочности до Х100 требуют еще большего запаса вязкости. Следует отметить, что представленные данные имеют общий характер и должны конкретизироваться для каждого нового проекта.
Компанией C-FER Technologies (Канада) были проанализированы результаты 60-ти испытаний труб Х70-Х100 диам. 914-1420 мм с толщиной стенок 15,0-30,5 мм при кольцевых напряжениях 0,68-0,85 от минимального предела текучести и были выбраны 23, обладающие набором всех данных для корректного статистического анализа. Результаты анализа точности прогноза в соответствие с основными моделями, предложенными на основе метода двух кривых института Бателли, приведены ниже:
Видно, что минимальный относительный разброс значений обеспечивает оригинальный метод и скорректированный CSM с множителем 1,7. При этом метод ВТС существенно недооценивает требуемую вязкость в случае высокопрочных сталей и высоких давлений, а последний несколько переценивает ее. Расчет по упрощенному соотношению института Бателли дает максимальный относительный разброс значений, а скорректированные Пейсом и Вилковски модели обеспечивают умеренный разброс значений при близком среднем уровне.
(Продолжение следует).
