Коррозионных повреждений

Для разрушения металлов в морской воде характерно наряду с общей равномерной коррозией наличие на поверхности металлов глубоких коррозионных поражений — язвин. При этом коррозионная активность различных водоемов значительно колеблется: средняя скорость коррозии стали составляет от 0,08 до 0,20 мм/год, а максимальная глубина язвин — от 0,4 до 1,0 мм/год.

В качестве показателей коррозии металлов в описанных выше методах коррозионных испытаний используют: наблюдение внешнего вида образцов, микроисследование, показатель склонности к коррозии, очаговый, изменения массы и механический показатели, а также изменение электрического сопротивления. При исследовании атмосферной коррозии иногда применяют отражательный показатель коррозии. В случае неравномерной или местной коррозии металлов глубину коррозионных поражений измеряют иглой, укрепленной на подвижном конце индикатора часового типа (рис. 333). Измерение индикатором глубины коррозионных поражений через небольшие расстояния по всей длине прокорродированного образца металла, укрепленного на подвижном столике профилометра (рис. 334), позволяет построить профилограмму — графическое изображение профиля образца. Для этих целей применяют усовершенствованные оптико-механические про-филографы.

Рис. 333. Прибор для определения глубины коррозионных поражений:

ограниченным, изменение внешнего вида число и глубина коррозионных поражений, среднее уменьшение толщины стенок аппарата или сооружения, количество продуктов коррозии в коррозионной среде, определение механических свойств и металле-

происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Заметим, что в кислых средах, вызывающих общую коррозию, часто отмечается заметное снижение относительного сужения, хотя равномерное удлинение может быть таким же, как и при испытаниях на воздухе. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразова-ние) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой (рис. 2.7). В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва (рис. 2.6). Часто имеет место сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концентраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу (рис. 2.6,г). Особенностью разрушений при кор-розионно-механическом воздействии является наличие на изломах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др.

сто сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концентраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу. Особенностью разрушений при коррозионно-механическом воздействии является наличие на изломах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др.

- выявление разнообразных дефектов материала, в том числе развивающихся трещин, коррозионных поражений, мест эрозионного износа с определением их местоположения на контролируемом объекте;

Для ряда почв даже максимальный глубинный показатель скорости коррозии различных низколегированных сталей, как правило, находится в допустимых пределах ошибок опытов. Металлургический процесс изготовления стали не влияет на скорость ее коррозии в почвенных условиях [59, 60]. Среднюю, ориентировочную скорость коррозии железа и низколегированных сталей в ряде почв считают равной 0,2-0,4 мм/год. Эти данные относятся к коррозии незащищенных образцов или элементов конструкций небольшого размера, когда отсутствует ускоряющее влияние блуждающих токов. На протяженных объектах, например трубопроводах, скорость увеличения глубины местных коррозионных поражений может возрастать в десятки раз. При осуществлении защитных мероприятий (нанесение покрытий, электрохимическая защита конструкций и т. д.) скорость коррозии, напротив, может быть снижена в десятки раз.

Наружный и внутренний осмотр конструкции, включая все резьбовые соединения, проводят в соответствии с [31, 57, 81, 84, 106-109]. При визуальном и измерительном контроле объекта определяют состояние изоляционного покрытия (наличие адгезии, трещин, нарушений сплошности и механических повреждений). Оценку состояния изоляционного покрытия трубопроводов и системы ЭХЗ осуществляют согласно ГОСТ 9.602-89 и методике [77]. Устанавливают наличие и размеры поверхностных дефектов конструкции: трещин, вздутий, рисок, рванин, надрывов, закатов, вмятин, сплошной или локальной (язвы, каверны, питтинги) коррозии. При наличии на дефектном участке диагностируемого объекта продольного или кольцевого сварных швов отмечают их дефекты: трещины, кратеры, вмятины, подрезы, поры, смещение кромок, виды коррозионных поражений.

Периодичность неразрушающего контроля деталей и узлов объекта в эксплуатации обычно определяют на основе концепции допускаемого повреждения, исходя из условия надежного обнаружения трещин на докри-тической стадии развития. До достижения определенной наработки Т0Ш контроль /п-й детали может не проводиться. Затем, после ее превышения, когда вероятность образования трещин станет существенной, внедряют периодический контроль с интервалом 7"". С ростом наработки, в связи с увеличением вероятности образования усталостных и термических трещин и коррозионных поражений, межконтрольный интервал ТУ сокращают.

Шкала коррозионных поражений аустенитных сталей -

Разнообразие аппаратурного оформления технологических процессов, коррозионно-вктивных сред и видов коррозионных повреждений нефтеперерабатывающего, нефтехимического и химического . оборудования требует индивидуального решения в каждом конкретном случае.

2. Потеря готовой продукции. В межремонтный период происходят утечки нефти, газа и воды вследствие коррозионных повреждений соответствующих систем; коррозия автомобильного радиатора ведет к потере антифриза, а утечка газа из поврежденной трубы может привести к взрыву.

Следы кислорода, даже если они не наносят вреда непосредственно материалу котла, вызывают коррозию конденсатного тракта, особенно при наличии в конденсате диоксида углерода и аммиака. В результате в котел попадает небольшое количество солей меди, и вслед за этим металлическая медь осаждается на поверхности котла. Хотя коррозия не наносит серьезных повреждений конденсаторам, возникает вопрос, не появится ли в котлах питтинг из-за присутствия меди в котловой воде. По мнению ряда исследователей, осаждение меди не представляет опасности и является следствием гальванического эффекта, при котором ионы Сиа+ восстанавливаются на катодных участках вместо ионов Н+. В подтверждение этого предположения указывают на отсутствие коррозионных повреждений во многих котлах, на поверхности которых имеются отложения меди.

лошлифовальной машинкой) и практически отсутствие средств механизированной обработки не гарантируют качественную подготовку поверхностей контроля. При этом необходимо отметить, что поверхности обработки в основном различной кривизны, труднодоступные и различного пространственного расположения на поверхности обследуемого аппарата, что должно быть учтено при выборе объема контроля. При обработке абразивными шлифовальными кругами вручную трудно обеспечить равномерность обработки, исключить образование грубых рисок, задиров и т.п. дополнительных повреждений на поверхности металла в местах зачистки от коррозионных повреждений, окалины и др. загрязнений.

Заварка коррозионных повреждений выполнялась ручной электродуговой сваркой электродами типа Э-50А марки У ОНИ-13/5 5 диаметром 3 мм при силе тока 90-100 А. Источник питания - сварочный выпрямитель ВДУ-506У.

1.3.4. Моделирование коррозионных повреждений трубопроводов по результатам внутритрубной ультразвуковой дефектоскопии .................... 109

2.3.1. Параметры распределения глубин коррозионных повреждений ...................................... 131

Рис. 3. Скорость коррозии и виды коррозионных повреждений стали в зависимости от парциальных давлений рн^5 и Рсо2 в синтетической морской воде: 1 — водородное растрескивание; 2 — область иммунитета; 3 — общая коррозия; 4 — водородное растрескивание и общая коррозия; 5 — переходная область; I — УКПГ-1; 2; 3; 6; 7; 8, ПХК; II - УКПГ-9; III - УКПГ-10

Растрескивание металла трубопроводов вследствие водородного охрупчивания зарождается на участках стали с твердой мартенситной структурой, обычно в местах концентрации остаточных напряжений, возникающих при изготовлении труб. Как правило, коррозионное растрескивание кольцевых швов трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, связано с непроваром в корне шва или внутренним подрезом. Любая прерывистость в корне шва может явиться причиной коррозионного растрескивания, при этом скорость распространения трещин в процессе эксплуатации газопроводов сернистого газа определяется глубиной и радиусом поверхностного дефекта в вершине сварного соединения [19]. Исследования коррозионных повреждений трубопроводов, изготовленных из стали марки 17Г2С и транспортирующих газ с примесью сероводорода (до 2%), показали, что общим для всех случаев разрушения сварных соединений является зарождение трещин

и вмятин, а также их расположение на поверхности трубы дают основание утверждать, что причиной образования этих дефектов явилось механическое воздействие ковша экскаватора или другого механизма на трубу, уложенную в землю. При визуальном обследовании на наружной и внутренней поверхностях разрушенного участка трубы каких-либо очагов или зон заметных коррозионных повреждений не зафиксировано. Измерение периметра трубы, проведенное с шагом 50 мм на участке разрыва и вне его, не показало увеличения ее линейных размеров (то есть вытяжки металла) в месте разрушения, что свидетельствует о хрупком характере последнего. Исследование основного металла трубы и продольного шва катушки с повреждением показало отсутствие отклонений в свойствах металла трубы от норм, а также дефектов (за исключением описанных задиров и вмятин), которые снижали бы конструктивную прочность трубы и способствовали ее разрушению. Установлено, что зарождение первичной продольной трещины произошло из-за наличия на поверхности трубы механических задиров. Трещина достигла критических размеров в ходе эксплуатации трубопровода, а ее раскрытие и дальнейшее разрушение трубы произошли в момент, когда рабочее давление несколько превысило расчетное.

Представляется целесообразным провести анализ причин возникновения множественных коррозионных повреждений трубопровода, транспортировавшего более полугода сероводо-родсодержащий газ.