Анотація до роботи:

1. Стащук М.Г., Малик О.М. Розрахунок залишкових напружень в циліндричній трубі під тиском зі швом вздовж твірної // Діагностика, довговічність та реконструкція мостів і будівельних конструкцій. – Львів: Каменяр, 2003. – Вип. 5. – С. 187-197.

2. Малик О.М. Електродний потенціал на межі циліндра та середовища під дією зосереджених сил // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2005. – 41, № 5. – С. 121-122.

3. Стащук М.Г., Малик О.М. Розрахунок електродного потенціалу біля зварного шва в розчинах NaCl // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2006. – 42, № 5. – C. 35-40.

4. Стащук М.Г., Малик О.М. Зміна під тиском електродного потенціалу на межі агресивне середовище-сталева труба // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2004. – 40, № 4. – С. 48-52.

5. Добош У.М., Стащук М.Г., Малик О.М. Визначення електродного потенціалу в трубі з заданим полем напружень // Збірник наукових праць “Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів та конструкцій”. Том 6 – Львів, 2005 р. –С 19-28.

6. Стащук М.Г., Малик О.М. Розподіл електричного потенціалу в тілі з еліптичним отвором при механічному навантаженні // Машинознавство. – 2006. – № 4 (106). – С. 15-19.

7. Бліхарський З.Я., Стащук М.Г., Малик О.М. Теоретичні та експериментальні дослідження корозійних руйнувань залізобетонних балок в агресивному середовищі // Вісник Одеської державної академії будівництва й архітектури. – 2003. – № 10. – С. 22-29.

8. Стащук М.Г., Малик О.М. Вплив тиску на залишкові напруження у циліндричній трубі з базовим швом вздовж твірної // Матеріалознавство і механіка матеріалів. – Львів: Наукове товариство ім. Шевченка, 2003. – Т. ІX. – С. 138-149.

9. Стащук М.Г., Малик О.М. Розподіл електричного потенціалу в тілі з еліптичним отвором при механічному навантаженні // Матеріали 7-го міжнародного симпозіуму українських інженерів-механіків у Львові. – Львів: Національний університет „Львівська політехніка”, 2005. – С. 62-63.

10. Бліхарський З.Я., Стащук М.Г., Малик О.М. Моделювання корозійних руйнувань залізобетонних балок в агресивних середовищах // Матеріали міжнародної конференції „Захист від корозії і моніторинг залишкового ресурсу промислових будівель, споруд та інженерних мереж”. – Донецьк: Українська асоціація з металевих конструкцій, 2003. – С. 318-324.

11. Стащук М.Г., Малик О.М. До визначення електродного потенціалу біля базових швів зварних з’єднань // Матеріали VI міжнародної наукової конференції „Математичні проблеми механіки неоднорідних структур”. – Львів: Національна академія наук України. Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача, 2003. – С. 65-67.

12. Малик O.M., Коваленко Р.В. Електричний потенціал для двох зварених базовим швом півплощин // Матеріали ХIX відкритої науково-технічної конференції молодих науковців і спеціалістів Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка Національної академії наук України (КМН-2005). – Львів: Національна академія наук України; Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка, 2005. – С. 258-260.

13. Малик О.М. Визначення електродного потенціалу для пустотілого металевого циліндра, що знаходиться під дією тиску агресивних середовищ // Матеріали конференції молодих учених із сучасних проблем механіки і математики ім. академіка Я.С. Підстригача. – Львів: Національна академія наук України. Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача, 2004. – С. 100-102.

14. Малик О.М. Поведінка електродного потенціалу в трубному елементі, звареному вздовж твірної // Матеріали відкритої науково-технічної конференції молодих науковців і спеціалістів Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка Національної академії наук України (КМН-2003). – Львів: Національна академія наук України; Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка, 2003. – С. 122-125.

15. Малик О.М. Визначення електродного потенціалу в диску, що знаходиться під дією зосереджених сил // Матеріали конференції молодих учених із сучасних проблем механіки і математики імені академіка Я.С. Підстригача. – Львів: Національна академія наук України. Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача, 2005. – С. 114-115.

АНОТАЦІЯ. Малик О.М. Оцінювання роботоздатності та довговічності елементів трубопроводів, підданих дії статичних навантажень та корозійних середовищ. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, Львів, 2007.

Дисертація присвячена дослідженню впливу напружено-деформованого стану на інтенсивність та локалізацію корозійного ураження матеріалів, що контактують із середовищами різної активності в околі концентраторів напружень типу порожнин, раковин, щілин, зокрема, в зоні зварних швів. Об’єктами досліджень є пружно-деформівні тіла з концентраторами напружень, а також елементи конструкцій із зварним швом, що контактують з робочими середовищами.

Побудовано аналітичний метод, що враховує вплив напружено-деформованого стану на інтенсивність та локалізацію корозійного ураження матеріалів в околі різного роду концентраторів напружень. Встановлено розподіли електричних й електродних потенціалів в околі концентраторів напружень типу пор, заглиблень, щілиноподібних порожнин, зварних швів. Визначено розміри і координати поділу анодних і катодних ділянок та на цій основі встановлені розміри потенційно небезпечних до корозійної пошкоджуваності ділянок залежно від геометрії заповнених середовищем концентраторів напружень та відповідного напружено-деформованого стану.

Шляхом оцінки росту концентраторів напружень типу раковин змодельовано процес корозійного руйнування з боку внутрішньої поверхні труби, коли його інтенсивність на дні дефекту залежить від рівня напружень розтягу і провідності середовища. Оцінено залишковий ресурс трубопровідних елементів, що контактують з робочими середовищами.

На основі отриманих у роботі результатів про взаємозв’язок поля механічних напружень з локальною корозійною пошкоджуваністю в околі заповнених середовищами концентраторів напружень типу порожнин, раковин, щілин та зварних швів в елементах трубопроводів можна зробити такі висновки.

1. Сформульована і розв’язана задача механіки деформівного твердого тіла про зміщення електродного потенціалу біля концентраторів напружень. Запропоновано алгоритм визначення локалізованого корозійного руйнування ділянок матеріалу.

2. Встановлено, що поділ поверхні колового отвору, контур якого неоднорідно здеформований, на корозійно уражені і неуражені ділянки не збігається з поверхнями розтягу та стиску, а залежить від прикладених зусиль та електропровідності середовища. За підвищення електропровідності середовища додаванням до нього від 0,03 до 1% солі NaCl ділянка корозійного руйнування локалізується в межах від 42 до 33 градусів та зростає більше як на порядок його інтенсивність.

3. Показано, що зі зростанням внутрішнього тиску у трубі із поздовжнім швом підсилюється інтенсивність рівномірного корозійного руйнування, однак це не впливає на перерозподіл ділянок поверхні труби на уражені і неуражені ділянки, який залежить лише від характеру заданого розподілу залишкових напружень та складу середовища.

4. Розв’язано задачу інтенсифікації корозійного руйнування комбінованого зварного з’єднання “низьколегована сталь 12Х1МФ – шов - нержавіюча сталь Х18Н10Т” залишковими напруженнями розтягу, і на основі встановленого розподілу електродного потенціалу обґрунтовано пришвидшене руйнування сталі 12Х1МФ у зоні зварного шва.

5. Побудовано розв’язок задачі про взаємодію металу та середовища у вершині тріщиноподібного дефекту і встановлено, що для системи сталь–високопровідний 3 % розчин NaCl під дією напружень у пружній області навантаження електродний потенціал максимально зміщується на 20 мВ, що зумовлює значне зростання швидкості корозійного руйнування.

6. Встановлено закономірність зміни інтенсивності корозійного розчинення у вершині тріщиноподібного дефекту залежно від зміни його глибини та радіуса закруглення, на основі якої можна стверджувати, що поширення тріщини суттєво збільшує корозійний струм.

7. Шляхом оцінки росту концентраторів напружень типу раковин, тріщин, пор змодельовано процес корозійного руйнування з боку внутрішньої поверхні труби, коли його інтенсивність на дні дефекту залежить як від рівня напружень розтягу, так і від провідності середовища. На цій основі розроблено метод оцінювання залишкового ресурсу трубопроводу та показано, що збільшення внутрішнього тиску у трубі (розтягальних напружень) супроводжується послабленням впливу чинника провідності розчину (концентрації NaCl) через зменшення критичної глибини дефекту.