Главная -> Словарь

Коррозионное растрескивание

- возможные внешние влияния на коррозионное поведение материала ;

Влияние разнообразных факторов на коррозионное поведение металлов не позволяет однозначно предсказать скорость коррозии различных металлов в атмосферных условиях. Она может колебаться в довольно широких пределах, как это следует из сравнительных данных .

Коррозионное поведение различных металлов в почве. Наиболее распространенный металлический материал для подземных конструкций -это низколегированная сталь и чугун. В табл. 10 приведены скорости коррозии железа в почвах различной агрессивности и сравнительные данные по скорости коррозии в других природных средах.

Такое влияние железа на коррозионное поведение цинкового покрытия связано с изменением электрохимических характеристик сплава в зависимости от его структуры.

Несмотря на то, что толщина метастабильного поверхностного сплава Fe-Ta составляет около 7' нм, благоприятное воздействие тантала на коррозионное поведение железа оказывается весьма стойким. Эту стойкость объясняют тем, что растворение и разрушение поверхности сплава Fe-Ta происходит локально и неоднородно и связано с избирательным растворением железа из поверхностного слоя сплава. После девяти полных разверток потенциокинетической поляризации общее содержание тантала в поверхностном слое сплава составляет около 90 % от начального содержания тантала после имплантации.

нержавеющей и углеродистой стали, поэтому коррозия дюралюминия в морской воде усиливается при контакте с латунью, нержавеющей сталью и углеродистой сталью. При контакте с цинком, алюминием, кадмием, имеющими более отрицательный потенциал, коррозия дюралюминия в морской воде уменьшается. Как правило, чем дальше отстоят друг от друга в этом ряду металлы, т.е. чем больше отличаются ик потенциалы, тем в большей степени усиливается разрушение анодного металла пары. В то же время коррозионное поведение сильно зависит от поляризационного сопротивления. Например, контакт титана или нержавеющей стали с углеродистой сталью в морской воде вызывает меньшее усиление коррозии, чем соединение меди со сталью, так как первые два металла поляризуются легче, чем медь.

Коррозионное поведение нержавеющих сталей в контакте с 'резиной и с дополнительной смазкой

При исследовании контактной коррозии металлов и сплавов применяют различные виды образцов и способы их контактирования. Испытания на контактную коррозию проводят в тех же средах, в которых исследуют коррозионное поведение образцов без контакта. Коррозию оценивают при визуальном осмотре и по результатам измерения зоны контактного действия и глубины поражений вокруг контактов.

микротвердость. Это может оказать существенное влияние на их коррозионное поведение в условиях электрохимической и газовой коррозии. В этой связи были проведены исследования микротвердости и микроструктуры сталей, в том числе после высокотемпературных нагревов.

2 Несмотря на то, что исследуемые стали, применяемые в аналогичных эксплуатационных условиях, имеют примерно одинаковый химический состав и механические свойства с учетом состояния поставки, они существенно отличаются по структуре . Это, в свою очередь, оказывает влияние на их коррозионное поведение в условиях общей и локальных видов коррозии.

10 Давыдов С.Н., Абдуллин И.Г., Луань Цзян Фэн. Коррозионное поведение аустенитных хромоникелевых сталей типа 18-10 и их модификаций производства разных стран //Материалы IV конгресса нефтегазо-промышленников России. -Уфа: "Green Fish Studio", 2003. -С. 186-188.

Наиболее опасными видами КМР для линейной части трубопроводных систем, обеспечивающих магистральную транспортировку углеводородов, являются коррозионное растрескивание металла, зарождающееся на внешней, катодно-защищенной поверхности труб, коррозионная усталость и общая коррозия, усиленная воздействием механических напряжений . Причем первый вид коррозионно-механических разрушений характерен для магистральных газопроводов, второй - магистральных нефтепродуктопроводов. Проявление третьего вида разрушений наблюдается при контакте напряженного металла с агрессивной средой, в частности, в системах сбора, транспортирующих сырые неподготовленные углеводороды.

ГЛАВА 1. КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Как показал проведенный анализ отказов линейной части магистральных газопроводов, одной из главных причин их разрушения в ряде регионов России и СНГ является коррозионное растрескивание металла труб со стороны внешней катодно-защищенной поверхности. По данным Газнадзора России, за восьмидесятые годы произошло около 50 отказов по этой причине. Актуальность данной проблемы в девяностых годах была подтверждена на заседаниях секций Научно-технического совета РАО "Газпром" по проблеме безопасности магистральных газопроводов .

Природа этого разрушения может быть описана в рамках модели, основанной .на специфическом воздействии на металл труб' карбонат-бикарбонатной среды, образующейся при катодной поляризации магистрального ''азопровода. При этом, с одной сторо'-ны, в присутствии кислорода такая среда пассивирует поверхность стали, с другой, при определенных режимах катодной поляризации, вызывает возникновение анодного тока и протекание локальных коррозионных процессов, которые в сочетании с растягивающими напряжениями в стенке трубы от внутреннего давления и вызывают ее коррозионное растрескивание.

Распространение результатов тестирования, выполненного для простой гипотезы, на случай сложной гипотезы требует известной осторожности. Однако достаточно высокие уровни значимости позволили отбросить нулевую гипотезу. Дополнительно был проведен графоаналитический анализ с помощью .-юрмальпой вероятностной бумаги . который подтвердил нормальность выборки. Времена до разрушения магистральных газопроводов достаточно хорошо ложатся на линию, соо; ветствующую нормальному распределению, хотя, на первый взгляд, оно представляется вообще неприемлемым для описания статистики отказов трубопроводов, так как со временем накапливаются повреждения и частота отказов должна квазимонотонно расти. Но для рассматриваемой статистики отказов магистральных газопроводов, вызванных коррозионным растрескиванием, характерны следующие особенности: во-первых, коррозионное растрескивание, как правило, проявляется не на всей длине газопровода, а на участках, входящих в 30-километровую зону от компрессорной станции; во-вторых, ему свойствен своеобразный инкубационный период , по истечении которого проводятся мероприятия по ликвидации отказов вплоть до замены участка в случае увеличения их частоты в пределах опасной, с точки зрения КР, зоны.

Коррозионное растрескивание, как и другие виды КМР, представляет собой особо опасный вид разрушения конструкционных материалов, находящихся под одновременным воздействием коррозионной среды и растягивающих механических напряжений, зачастую существенно более низких, чем предел текучести конструкционного материала. Воздействие коррозионной среды в случае КР сводится к следующему. В обычный баланс энергий, имеющий место при чисто механическом разрушении , вносится поправка на выделение энер-пп1 в процессе электрохимической реакции. Это находит отражение в работе пластической деформации конструкционных материалов. Например, в ряде случаев для пластичных материалов, таких как трубные стали, она может уменьшиться за счет охруп-ш'вающего влияния среды, увеличения их предела текучести, ускоренного упрочнения металла в вершине трещины. При этом зажпую роль играет специфика коррозионной среды. Если среда кислая, то происходит наводороживание металла непосредственно перед вершиной трещины, что облегчает его разрушение. Нейтральные среды могут оказывать пластифицирующее действие и связанное с ним ускоренное упрочнение с исчерпанием пластичности металла в вершине трещины. Другие с^еды, даже, казалось бы, самые безобидные, в определенных условиях могут вызвать растрескивание . Таким образом, в присутствии коррозионной среды сопротивление растрескиванию всегда будет падать. Интенсивность же падения, очевидно, является функцией активности коррозионной среды, химического состава сплава и величины его электродного потенциала.

10. Ажогин Ф.Ф. Коррозионное растрескивание и зашита высокопрочных сталей от коррозии. М.: Металлургия, 1984. 256 с.

21. Гареев А.Г. Воздействие вибрации на коррозионное растрескивание магистральных трубопроводов Проблемы сбора. подготовки и транспорта нефти к нефтепродуктов. Уфа. 1995. С. 100-104. (Тр. ин-та ИПТЭР.

27. Гареев А.Г., Абдуллин И.Г., Абдуллина Г.И. Коррозионное растрескивание магистральных газопроводов Западной Сибири // Тез. докл. Межгосударств, науч.-конф. "Нефть и газ Западной Сибири". Тюмень: Тюменский индустриальный институт, 1993. С. 144-145.

51. Коррозионное растрескивание трубопроводов со стороны внешней катодно-защищенной поверхности / И.Г.Абдуллин, А.Г.Гареев, Л.Н.Татаринов, З.Р.Шафигуллина // Проектирование и строительство систем защиты подземных сооружений от коррозии. Л.: Знание, 1986. С. 70-71.

90. Тшпаринов Л.Н., Худяков М.А. Коррозионное растрескивание катодно-защищенных газопроводов в карбонатных средах // Проблемы освоения Западно-Сибирского топливно-энергетического комплекса /УНИ. Уфа, 1982. С. 10-11.