Коррозионной диаграммы

В связи со все возрастающей напряженностью работы газопромыслового и газоперерабатывающего оборудования, усилением коррозионной активности продукции газовых и газоконденсатных месторождений необходим целенаправленный выбор материалов для его изготовления, в том числе — для изготовления сильфонов УЧЭ КИП и А, работающих, как уже указывалось, в условиях малоцикловой коррозионной усталости. Однако при расчетных оценках долговечности сильфонов до настоящего времени не учитывается влияние коррозионно-механического фактора, оказывающего большое воздействие на их работоспособность. Поэтому были проведены исследования МКУ долговечности дисперсионно-твердеющих сплавов аустенитного класса 36НХТЮ, 68НХВКТЮ и 40НКХТЮМД, обладающих повышенной упругостью и широко использующихся для изготовления сильфонов. При этом учитывались реальные условия их эксплуатации, устанавливались сроки их работы и выбирались оптимальные по составу и долговечности материалы.

Узлы, составленные из твёрдых геометрических тел, имеют несколько граней/каадая ц* которых мокет испытывать воздействие условий окружающей среды о разными характеристиками коррозионной активности. Правильно сконструированная поверхность с оптимальным наклоном способствует самоочищению и высыханию.

3. Электропроводимость грунтов, которая колеблется от нескольких единиц до сотен Ом на метр зависит главным образом от его влажности, состава и количества солей и структуры. Увеличение засоленности грунта облегчает протекание анодного процесса (в результате депассивирующего действия особенно галоидных солей), катодного процесса (например, ускорение катодного процесса окисными солями железа) и снижает электросопротивление. Во многих случаях величина электропроводности почв и грунтов с достаточной точностью характеризует их коррозионную агрессивность для стали и чугуна (за исключением водонасыщенных грунтов) и используется в этих целях. Ниже приведена характеристика коррозионной активности грунтов по их удельному сопротивлению:

6) сравнение коррозионной активности сред по отношению к одному или нескольким металлическим материалам;

Быстрое сравнение коррозионной стойкости металлов и коррозионной активности различных сред (водных растворов электролитов, грунтов, расплавов) может быть произведено электрохимическим методом с использованием поляризационных кривых, полученных упрощенным методом. При этом методе измеряют

Для определения коррозионной активности грунтов на трассе проектируемого подземного трубопровода на определенных расстояниях закладывают на дне шурфов в ненарушенный грунт на отметке трубопровода стальные пластинки и засыпают шурфы грунтом. Сравнительную коррозионную агрессивность грунтов определяют по потере массы пластинок за время испытания.

Упрощенный метод измерения поляризационных кривых (см. с. 461) может быть применен для ускоренного внелабораторного определения коррозионной активности грунтов. Для этого исследуемую электролитическую ячейку заменяют длинным узким стержнем (зондом), на нижнем конце которого помещают два электрода из предназначенного для эксплуатации в грунте металла с соединительными проводами. При испытаниях зонд может быть погружен в грунт на необходимую глубину, а соединительные провода служат для подключения электродов к измерительной установке (рис. 364).

Рис. 364. Измерительный зонд для определения коррозионной активности грунтов:

недостаточная степень подготовки нефти на промыслах способствует коррозионной активности транспортируемой среды. Циклические нагрузки в условиях коррозионного действия среды вызывают усиление усталостных процессов, и особенно сильно в зонах концентрации напряжений. Это объясняется проявлением локального динамического механохимического эффекта. Несовершенны также методы оценки механических свойств, входящие в соответствующие расчетные формулы для определения толщины стенок труб. В частности, они устанавливаются по сертификатным данным без учета деформационного старения и охрупчивания.

О влиянии химического состава грунта на коррозию существуют разноречивые указания, однако совершенно очевидно, что степень коррозионной активности грунта зависит от характера и количества водорастворимой части грунта. Повышение ее количества связано с уменьшением омического сопротивления среды и, следовательно, способствует усилению коррозионного процесса. На рис. 139 показано изменение электросопротивления грунта по мере повышения концентрации хлористого натрия в растворе. Нерастворимая часть грунта в процессе коррозии непосредственно не участвует.

Степень коррозионной активности грунта определяют тем •сроком, по истечении которого в подземном сооружении может

Из поляризационной коррозионной диаграммы (рис. 182, а) можно также найти графически значения анодной ДУа и катодной АУК поляризации.

Из коррозионной диаграммы (рис. 182, б или в) можно графически найти значения анодной поляризации АУа, катодной поляризации AVK и омического падения потенциала ДУЛ при силе коррозионного тока /'.

Скорость коррозии и соотношение катодной и анодной фаз металла можно рассчитать, по Н. Д. Томашову, и без построения коррозионной диаграммы на основании следующих данных: а) общего потенциала корродирующего гетерогенного металла;

При коррозионных процессах с кислородной деполяризацией, которые очень часто, протекая с катодным контролем, тормозятся и замедленностью реакции ионизации кислорода на катодных участках, и в значительной степени замедленностью диффузии кислорода к катодным участкам, общее сопротивление (поляризуемость) катодного процесса Р/г можно (по Н. Д. Томашову) количественно разделить на сопротивление катодной реакции Рр и сопротивление диффузии кислорода Рд. Это можно сделать на основании взятых из поляризационной коррозионной диаграммы величин коррозионного тока /х (точка В на рис. 185 —пересечение анодной и катодной кривых) и предельного диффузионного тока по кислороду /Дг (точка Е на рис. 185 — вторая точка

Значения /Ol и /нг для определения степени контроля катодного процесса берутся из поляризационной коррозионной диаграммы (рис. 185).

Сопоставление кривых анодной и катодной поляризации в виде коррозионной диаграммы позволяет сделать графический расчет каждого отдельного электрода короткозамкнутой (полностью заполяризованной) многоэлектродной системы с любым количеством электродов и всей системы в целом. Случай короткозам-кнутого многоэлектродного элемента представляет наибольший практический интерес, так как большая часть коррозионных систем (почти все микросистемы и значительная часть макросистем) является короткозамкнутыми или близкими к этому состоянию.

Нетрудно заметить, что необходимый для построения коррозионной диаграммы суммарный ток /с складывается из двух величин: /в„ешн. измеряемого микроамперметром при снятии реальных поляризационных кривых, и /BHyTp, т. е. токов саморастворения, которые могут быть определены пересчетом коррозионных потерь металла Am (определяемых по убыли массы электрода за время опыта или анализом раствора на содержание в нем растворившегося металла в виде ионов) в ток /внутр по закону Фарадея [уравнение (561)].

Таким образом, вычерчивая реальные кривые коррозионной диаграммы в координатах V = / (lg /) и экстраполируя их линейные участки, можно получить идеальные кривые (пунктирные линии на рис. 192) для области, где реальные кривые сильно отклоняются от идеальных. Эта линейная экстраполяция возможна до областей плотности тока (и соответствующего ей тока), где логарифмическая зависимость электродных поляризаций от плотности тока переходит в линейную зависимость, которая в координатах V = / (lg /) дает кривую, направленную к соответствующему значению Уобр при / = 0 (или lg / = — оо).

Если коррозионный процесс протекает в условиях возможного пассивирования анодной фазы, то катодная структурная составляющая может дополнительной анодной поляризацией облегчить наступление пассивирования анодной фазы и тем самым сильно понизить скорость коррозии сплава. Данный электрохимический механизм возможного повышения коррозионной стойкости сплава катодным легированием в условиях возможного пассивирования анодной фазы, сформулированный Н. Д. То-машовым, можно пояснить с помощью поляризационной коррозионной диаграммы (рис. 218). На этой диаграмме (Va)o6PAAVa — кривая анодной поляризации пассивирующейся при /п и Vn анодной фазы сплава; (VK)o6pVKt — кривая катодной поляризации собственных микрокатодов сплава; (VK)o6pVK, — кривая катодной поляризации катодной присадки к сплаву; (Ук)обрУкс —суммарная катодная кривая. Локальный ток /j соответствует скорости коррозии сплава без катодной присадки, а для сплава с катодной присадкой этот ток имеет меньшую величину /2 [точка пересечения анодной кривой (Va)o6pAAVa с суммарной катодной кривой (VK)o6pVK(.l. При недостаточном увеличении катодной эффективности (суммарная катодная кривая пересекается с анодной кривой при / < /п) или при затруднении анодной пассивности [анодная кривая активного сплава (Va)o6pAVa3 достигает очень больших значений тока] происходит увеличение локального тока до значения /3, а следовательно, повышается и скорость коррозии сплава.

верхности контакта. Значение этих характеристик металла катодного контакта в различных условиях контактной коррозии можно пояснить с помощью схематической поляризационной коррозионной диаграммы, приведенной на рис. 255, для контактной коррозии металлов с преимущественным катодным контролем процесса: (VK)oepVKc — суммарная катодная кривая для двух металлов в контакте друг с другом; (Ка1)обРКс, (Val)o6PVlc и (Kai)o6pVac— суммарные анодные кривые для двух металлов • различных условиях их контактной коррозии.

Из коррозионной диаграммы можно графически найти значения анодноЯ поляризации ДУд, катодной поляризации йУц , омического падения потенциала &Ущ и силу коррозионного токг. 3' . Используя далее закон Знрадея, нетрудно определить величину коррозионных потерь металла.