Главная -> Словарь

Коррозионному разрушению

Коррозионному растрескиванию подвергается как основной металл труб, так и сварные соединения. При этом трещина как бы не "замечает" наличия сварного соединения. Поэтому одной из отличительных черт отказов по причине КР является отсутствие жесткой привязки коррозионных трещин к имеющимся геометрическим концентраторам напряжения , как это имеет место в случае коррозионной малоцикловой усталости, которая зарождается и развивается только в концентра-

Изучение влияния различных видов термической обработки на чувствительность металла труб и их сварных соединений к коррозионному растрескиванию проводилось в УГНТУ на образцах , вырезанных из отечественных и импортных труб фирм "Маннесманн" и "Валлурек" . При термической обработке температура нагрева в печи составляла 910° С с выдержкой в течение 1 часа и последующим охлаждением с печью, на воздухе и в воде. Склонность стали к коррозионному растрескиванию оценивалась электрохимически, путем определения величины анодного тока растворения при значениях потенциалов, соответствующих Фладе-потенциалу на анодных поляризационных кривых. В качестве рабочего электролита использовался раствор солей угольной кислоты, моделирующий приэлектродную среду, образующуюся при катодной защите магистральных трубопроводов . Электрохимические исследования проводились в трехэлектродной ячейке со вспомогательным электродом из платины. Нагрев образцов осуществлялся в масляной бане. Температура поддерживалась терморегулятором RH-3. Предварительно образцы активировались при потенциале минус 900 мВ . Затем потенциал уменьшался по абсолютной величине со скоростью развертки 4 мВ/с и снималась анодная поляризационная кривая. Одновременно с электрохимическими исследованиями проводились измерения твердости .

го растворения увеличивались на порядок как на основном металле, так и металле зон сварных соединений. Чувствительность основного металла к коррозионному растрескиванию для всех исследованных сталей снижалась после нормализации. Остальные виды термической обработки способствовали изменению чувствительности отдельных зон сварного соединения или основного металла.

ции сильфона на этих же наиболее нагруженных участках за счет геометрической концентрации напряжений могут создаваться уп-ругопластические деформации, которые, суммируясь с остаточными, в присутствии коррозионной среды вызывают его коррозионно-механическое разрушение, происходящее путем распространения коррозионно-механических трещин в окружном направлении. Кроме того, основные физико-механические свойства материалов, применяемых для изготовления сильфонов УЧЭ , делают их склонными к коррозионному растрескиванию, особенно з присутствии таких коррозионно-агрессивных агентов, как сероводород, углекислота и хлориды.

йелезоуглеродиотые сплавы устойчивы в щелочных растворах, концентрация которых не превышает 30 %, Вели концентрация превышает ЗОН, то защитное действие вторичных продуктов коррозии уменьшается. При повышенных температурах скорость коррозии желе-зэуглеродястых сплавов в щелочах ревко вовраотает вследствие разрушения защитной плёнки, 2еяв8оутродиотые сплавы, находящиеся под напряжением, в горячих концентрированных растворах щелочей подвержены коррозионному растрескиванию, которое наблюдается и в горячих растворах некоторых солей, например, нитратов,

На таком принципе основано создание ряде корроаионно-стойких отелей, например, а^ртенитмых хромонике левых кодозионно^стойкнх отелей типа 18-10, наиболее распространённой из которых в нефтехимической в химической промышленности является I2XI8HIOT. Следует отметить, что стали данного класса становятся склонными к межкриоталяитной коррозии и коррозионному растрескиванию после их нвгревв до 475 °0 и 600... 650 °С, что происходит в зоне термического влияния при их сверло. Для борьбы с МХК тикие стали и сварные швы

В условиях карбонильной коррозии

Автомобильные бензины при транспортировке, хранении и применении соприкасаются с самыми различными металлами. Под действием топлива сталь трубопроводов и резервуаров, медь, латунь и другие сплавы топливных систем автомобилей подвергаются коррозионному разрушению. В настоящее время установлено, что углеводороды, входящие в состав бензинов, не оказывают коррозионного воздействия на металлы и сплавы. Коррозионная агрессивность бензинов обусловливается содержащимися в них неуглеводородными примесями, и в первую очередь сернистыми и кислородными соединениями и водорастворимыми кислотами и щелочами.

Зачастую интенсивные коррозиошше процессы на ыетачие нес!г-•сегазового оборудования развиваются пийо на границе раздела двух ,j.43 углеводородное сырьё -• водный електродаа-, «vicio чике границы раздела. В связи с этим ускоренному коррозионному разрушению подвергается донная часть резервуаров для хранения не • При этом рабо-

Наиболее интенсивному коррозионному разрушению подвержено оборудование, испытывающее одновременное или последовательное воздействие нескольких коррозионно-активных сред. В результате расщепления хлористого магния, содержащегося в пластовой воде, образуется хлористый водород, вызывающий интенсивную коррозию теплообменников, электрогидраторов, сепараторов, холодильников, колонных аппаратов.

сильному ускорению коррозии. Пассивные металлы, такие как титан, нержавеющие стали, имеют тенденцию к повышению коррозионной стойкости при повышении скорости движения воды, однако в морской воде пассивное состояние, как правило, не наступает. С движением морской воды связаны особые формы коррозионного разрушения металлов, например эрозионная коррозия, вызываемая быстрым потоком воды, особенно в присутствии взвешенных твердых частичек, ударная коррозия в турбулентном потоке, кавитация. Кавитация возникает при больших скоростях течения воды и резком изменении направления потока, в результате которых происходят перепады давления. При падении давления до давления паров морской воды начинается ее вскипание, образуются пузырьки пара, которые в другой точке потока могут сужаться, "захлопываться", что сопровождается ударами струи воды о поверхность металла. Под ударами струи происходит отрыв чешуек металла и обнажение ювенильной поверхности, что часто приводит к коррозионному разрушению. Таким образом, кавитация в морской воде сопровождается потерями металла за счет как механического, так и коррозионного разрушения.

Максимальному разрушению металлические конструкции подвержены в прибрежной зоне, где интенсивно действует прибой и вода переносит много песка, гальки и воздушных пузырьков4 на высоте 0,2—1,0 м над уровнем моря. Скорость коррозии здесь достигает 0,4—0,8 мм в год. Особенно интенсивно корродируют участки, расположенные с теневой стороны, где менее благоприятны условия для испарения влаги. Сильному коррозионному разрушению подвержены сварные швы и околошовные зоны, имеющие меньшую коррозионную стойкость из-за неоднородности состава и структуры шва, наличия в нем шлаков и газовых включений, а также остаточных сварочных напряжений, величина которых может достигать предела текучести. Коррозионное разрушение этих зон

тий способствует еще большему увеличению сопротивления покрытий коррозионному разрушению. Об эффективности защиты стали от наво-дороживания в сероводородсодержащих средах химическим Ni-P-пок-рытием свидетельствуют результаты промысловых испытаний шпилек с защитными покрытиями. Ni—P- и Cd-Ti-покрытия наносили на шпильки, изготовленные из стали марки 40Х. Испытания образцов проводили в напряженном состоянии в жестких условиях атмосферы неочищенного сырого газа Оренбургского месторождения. Напряжение создавали затяжкой шпилек в кольцах, что контролировалось по их удлинению. Начальное относительное удлинение задавалось 0,36 %. Кольца собирали в пакет и помещали в манифольд оренбургской газовой скважины. После выдержки 1600 ч в атмосфере сырого газа шпильки были сняты и проведен их визуальный осмотр, а также анализ водорода в стали. Осмотр образцов показал, что несколько непокрытых шпилек разрушено; разрушение произошло у сбега резьбы и имеет хрупкий характер. На поверхности шпилек без покрытия находится толстый слой продуктов коррозии черного цвета; на поверхности образцов с никелевым покрытием — отдельные точки черного цвета. Образцы с кадмиевым покрытием с пассивацией не изменили внешнего вида, непассивированные образцы с кадмиевым покрытием изменили свой цвет от серебристого до светло-желтого, что указывает на формирование защитных пленок при взаимодействии с влажным сероводородом. Содержание сероводорода в стали после 1600 ч выдержки в среде сырого газа составляло, см3/100 г: в стали без покрытия — 7, с никелевым покрытием — 4,76, с кадмиевым покрытием — 4,47. Дальнейшие испытания шпилек в тех же условиях в течение 13 мес показали, что все шпильки без покрытия подверглись хрупкому разрушению, в то время как шпильки с никелевым и кадмиевым покрытием на поверхности имели продукты коррозии, после удаления которых обнаружилась неповрежденная поверхность покрытия.

Высокая коррозионная стойкость алюминия и его сплавов в условиях агрессивных сред, характерных для нефтедобывающей промышленности, делает перспективным их использование в качестве конструкционного материала для изготовления буровых, насосно-компрессорных труб и деталей газопромыслового оборудования. Известно, что алюминий и его сплавы подвергаются коррозионному разрушению в результате общего растворения, питтинга, межкристаллит-ной коррозии, коррозии под напряжением, расслаивающейся коррозии. Вид коррозионного разрушения определяется составом алюминиевого сплава, зависит от состава коррозионной среды и условий эксплуатации. Так, при использовании бурильных труб из алюминиевых сплавов возможно развитие контактной коррозии за счет соединения их с остальными замками. В зазорах резьбовых соединений происходят процессы щелевой коррозии, а при нагружении таких соединений переменными нагрузками возникают процессы фреттинг-коррозии. Значительное влияние на характер коррозионного разрушения оказывает рН коррозионно-активной среды. Практика эксплуатации алюминиевых труб показывает, что с увеличением рН от 1 до 13 меняется характер коррозионного поражения: равномерная коррозия — в сильнощелочной, щелевая — в сильно кислой областях, питтинговая — при рН = 3—11.

Наиболее интенсивному коррозионному разрушению подвержено оборудование, испытывающее одновременное или последовательное воздействие нескольких коррозионно-активных сред. В результате расщепления хлористого магния, содержащегося в пластовой воде, образуется хлористый водород, вызывающий интенсивную коррозию теплообменников, электрогидраторов, сепараторов, холодильников, колонных аппаратов.

Особенно жесткие требования по антикоррозионным свойствам предъявляются к моторным маслам в связи с широким применением в двигателестроении свинцовых, медносвинцовых и кадмиевых сплавов для заливки вкладышей подшипников. Эти сплавы весьма подвержены коррозионному разрушению веществами кислого характера в присутствии окислителей. В технических требованиях на все моторные масла, а также для компрессорных масел установлены нормы потери веса свинцовых пластинок при испытании на коррозию при 140° С по методу Пинкевича в течение 50 ч или по методу НАМИ в течение 10 ч.

Бронзы обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью в атмосфере, соленой воде, в растворах едкого кали, сульфатов натрия, серы. Оловянис-тые бронзы подвергаются коррозионному разрушению под действием бисульфата натрия, минеральных кислот , аммиака и растворов сернокислых солей.

В табл. 140 приводятся данные, характеризующие сопротивление различных медных сплавов коррозионному разрушению в средах, содержащих как соляную кислоту, так и сероводород .