Analiza și Prevenirea Avariilor

Avarii în structurile sudate

- avariile ( adică distrugerea totală sau parţială a structurilor sudate) au apărut de la primele construcţii sudate;

- s-a impus cercetarea aprofundată a fenomenelor ce însoţesc procesul sudării precum şi fenomenele ce au loc după sudare;

- s-au investit bani şi inteligenţă pentru a analiza şi preveni avariile deoarece în urma avariilor se produc însemnate pagube materiale şi din păcate se produc şi victime omeneşti;

- cercetarea ştiinţifică s-a axat în special pe cercetarea fenomenului de rupere fragilă care stă la baza celor mai multe avarii în structurile sudate;

- în cadrul Institutului Internaţional de Sudură (I.I.S) s-a organizat (s-a pus la punct) un sistem de culegere de date privitoare la avariile apărute în structurile sudate; datele sunt trimise către (I.I.S) din fiecare din ţările ce fac parte din acest Institut Internaţional de Sudură; datele sunt analizate, prelucrate şi stocate în memoria calculatorului care întocmeşte o fişă în care se arată: avaria şi circumstanţele în care s-a produs, analizele efectuate şi concluziile privind cauzele ei; periodic fişele se analizează şi se trag concluzii cu generalitate mare;

- bineînţeles că în studierea avariilor se apelează şi la cercetarea fundamentală şi cea experimentală; între cercetarea fundamentală, cea experimentală şi activitatea de culegere de date există o strânsă legătură;

- cele mai periculoase avarii sunt cele datorită ruperii fragile ce apar intempestiv şi fără deformări plastice prealabile;

- în orice avarie fie în structuri sudate, fie în alte tipuri de structuri nu există o cauză unică, există un complex de cauze şi acestea se pot structura astfel:

Factorii de bază pentru analiza tehnică a avariilor în structurile sudate:

Nr. Index Denumire

A Factori geometrici-efecte de încrestare

A1 Încrestări care nu se datoresc fabricaţiei

1 A1.1 Încrestări datorită concepţiei şi proiectării greşite

2 A1.2 Încrestări de oboseală

3 A1.3 Încrestări de coroziune

A2 Încrestări datorită fabricaţiei

4 A2.1 Încrestări de fabricaţie care nu se datoresc sudarii

5 A2.2 Fisuri în Z.I.T.

6 A2.3 Fisuri în cusătură

7 A2.4 Alte defecte datorită sudării

B Factori de încărcare

8 B1 Solicitări externe

9 B2 Tensiuni termice

10 B3 Tensiuni reziduale

C Caracteristici ale metalului de bază

C1 Caracteristici în starea de livrare

11 C1.1 Analiza chimică,sensibilitatea la încrestări şi temperatura de fragilizare

12 C1.2 Structura metalografică

C2 Transformări în oţel

13 C2.1 Fragilizarea prin îmbătrânire şi tenso-termică

14 C2.2 Tratamente termice

15 C2.3 Călire şi întărire prin precipitare

16 C2.4 Alte cauze

17 D Caracteristici improprii ale metalului de adaos

- scăderea factorilor de producere a avariei (în progresie aritmetică) duce la o scădere considerabilă a probabilităţii de producere a avariei (în progresie geometrică)

- pentru a analiza o avarie trebuiesc luaţi în calcul toţi factorii ce au dus la producerea evenimentului;

Factor iniţiator nr. Numărul de avarii pe factor iniţiator

Total grup C 21

- factorii ce produc avaria preced un factor numit “iniţiator” care însă nu este şi cel mai important el fiind însoţit întotdeauna de alţi factori;

- factorii ce produc avarii în structurile sudate sunt în număr de 17 împărţiţi în patru grupe (tabel sus); fiecare din cei 17 factori pot fi iniţiatorii dar sunt întotdeauna însoţiţi de alţi factori;

- un studiu făcut de I.I.S. prezintă distribuţia celor 17 factori priviţi fiecare ca iniţiatori; din 85 avarii s-au discutat numai 59 restul de 26 neconţinând informaţii complete; de menţionat că factorul (17) alegerea greşită a materialului nu a fost iniţiatorul nici unei avarii; (discuţie) studiul făcut dovedeşte că factori iniţiatori datoraţi proiectării greşite sunt de 2,75 ori mai mulţi decât factorii iniţiatori datoraţi procesului de fabricaţie (în speţă sudării);

Distribuţia avariilor pe factori iniţiatori pe factori in studiul de sinteză I.I.S.

- s-au făcut măsurători de rezilienţă ale metalului de bază la temperatura la care s-a produs avaria; concluziile sunt cuprinse în tabel:

Distribuţia numărului de avarii pe intervale de rezilienţă KV şi KU

Rezilienţa Intervalele Numărul de avarii

- se observă că la măsurătorile în kV punctul critic se află la 3,5mKgf/cm² iar la măsurătorile în kU punctul critic este la 6mKgf/cm²;

- din studiul celor 59 de avarii se pot desprinde următoarele concluzii:

a. avariile datorate încrestărilor reprezintă 50,8% din care 73,4% sunt greşeli de proiectare şi 26,6% sunt greşeli cauzate de sudură;

b. avarii datorate metalului de bază reprezintă 35,6% din care 52,4% reprezintă modificări în M.B. datorate sudării iar 47,6% reprezintă cazuri de alegere greşită a metalului de bază (MB);

c. încărcarea structurilor sudate au produs 13,6% avarii din care 75% din cauza tensiunilor reziduale iar 25% datorate încărcării externe;