Коррозионно механическая

Образующиеся в условиях переработки сернистых нефтей при высоких температурах крекинг-процесса сернистые соединения, элементарная сера, меркаптаны и др. являются весьма коррозионно-активными веществами. Основным агентом высокотемпературной коррозии является сероводород. Сернистый газ при высоких температурах менее опасен, чем сероводород. Су-хон сероводород при комнатной температуре также не представляет опасности для обычных углеродистых сталей даже в присутствии кислорода, но он способен взаимодействовать с медью согласно следующей реакции:

Наиболее коррозионно-активными являются сильно загрязненные индустриальные атмосферы, наименее активными — чистые и наиболее сухие континентальные атмосферы (табл. 13).

Также необходимо отметить, что коррозионное воздействие компонентов отложений золы на металл связано с их фазовым состоянием. При сжигании твердых топлив наиболее коррозионно-активными компонентами в продуктах сгорания являются щелочные хлориды и сульфаты. Что касается серы, то содержащиеся в продуктах сгорания ее оксиды на высокотемпературную коррозию поверхностей нагрева непосредственно мало влияют. Воздействие SO2 и SO3 на коррозию сталей происходит преимущественно за счет процессов образования коррозионно-активных щелочных соединений (в основном, комплексных—и пиросульфатов). На коррозию поверхностей нагрева мазутных котлов наибольшим образом влияют комплексные соединения ванадия и щелочных металлов, а также сульфаты.

Первоначальные золовые отложения на тыльной стороне трубы являются менее коррозионно-активными. При температуре 500°С скорость коррозии на фронтальной стороне трубы из стали 12Х1МФ при т=10 ч примерно в 2 раза, из стали 12Х11В2МФ в 2,5 раза выше, чем на тыльной стороне.

смазочные материалы становятся коррозионно-активными, так как в них накапливаются органические кислоты, изменяются их физико-механические свойства (вязкость, температура плавления, пластичность ).

Интересно, что в столь разных электролитах, как растворы 3% NaCl + 0,1% Н2О2 и 20% H2SO4 + 30 г/л NaCl, вызывающих коррозию стали с различной катодной деполяризацией (кислородной или водородной) и различными коррозионно-активными анионами (гидроксил-ион и сульфат-ион), наблюдается сходная зависимость относительного ускорения коррозии от нагрузки, близкая к расчетной. Такое же сходство сохраняется независимо от природы "'металла и характера пассивации (сталь и алюминий).

Интересно, что в таких разных электролитах, как растворы 3% NaCl -\-+ 0,1% Н2О2 и 20% H2SO4 + 30 г/л NaCl, вызывающих коррозию стали с различной катодной деполяризацией (кислородной или водородной) и различными коррозионно-активными анионами (гидроксил-ион и сульфат-ион), наблюдается сходная зависимость относительного ускорения коррозии от нагрузки, близкая к расчетной. Такое же сходство сохраняется независимо от природы металла и характера пассивации (сталь и алюминий).

Классификацию атмосферы по уровню и природе коррозионно-активных загрязнений проводили в соответствии со стандартом СЭВ 991—78. При этом считали, что основными коррозионно-активными примесями в атмосфере являются: сернистый газ—в городах и промышленных районах, аэрозоли морской воды (главным образом Cl-ионы) — в приморских и морских районах (табл. 9).

Емкости, частично заполненные коррозионно-активными растворами и содержащие их пары,

радиационная часть и пароперегреватели), определяется не их газовой, а минеральной составляющей. Образование слоя золо-вых отложений на металлических поверхностях обусловлено при этом содержанием эолового балласта в сжигаемом топливе. Наибольшее количество золы содержится в бурых углях (до 45 %) и в прибалтийских сланцах (до 60—70 %). Содержание основных компонентов в углях различных месторождений и эстонских сланцах, а также в их золе приведено в табл. 12.1 [3, 4]. Составы золы различных углей существенно различаются, что и определяет разницу в коррозионной агрессивности их продуктов сгорания. Коррозионно-активными составляющими золы твердых топлив являются соединения серы, щелочных металлов и хлора. Хотя их содержание в золе невелико, присутствие этих соединений в отложениях приводит к значительному увеличению скорости коррозии металлов по сравнению со скоростью коррозии в газовых средах, содержащих кислород. Поэтому, например, максимальную температуру поверхностей нагрева угольных котлов, изготовленных из перлитных сталей, ограничивают обычно значением 540—580 °С. Коррозионные повреждения при сгорании углей вызываются в основном сульфатами щелочных металлов, а при сгорании сланцев — хлоридами щелочных металлов. Обычно указывается на определяющее влияние двойных сульфатов Na3Fe(SO4)3 и K3Fe(SO4)3 в процессах коррозии сталей в золо-вых отложениях, образующихся при сгорании углей. Двойные сульфаты образуются из сульфатов щелочных металлов (возникающих в процессе горения), а также из S03 и Fe2O3. На стальных поверхностях происходит восстановление двойных сульфатов:

В золовых отложениях наряду с коррозионно-активными сульфатами щелочных металлов присутствуют малоактивные сульфаты CaSO4 и MgSO4. Их наличие в отложениях приводит к ослаблению коррозии металлов вследствие образования также малоактивных и стабильных смешанных сульфатов натрия, калия и кальция.

КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКАЯ

Коррозионно-механическая стойкость и долговечность работы любого металлического оборудования в основном определяются изменениями, происходящими в тонкой структуре металла (плотность и конфигурация скоплений дислокаций, микродеформация кристаллической решетки) при его изготовлении и эксплуатации под воздействием механических напряжений, как правило, сопровождающихся одновременным воздействием окружающей коррозионно-активной среды. Величина и характер этих изменений существенно влияют на физико-механические и электрохимические свойства металлов, вызывая значительные отклонения параметров его исходного состояния. Это может привести к материально-техническим потерям из-за преждевременного выхода из строя металлического оборудования и необходимости его замены еще до выработки нормативного срока службы. Особенно интенсивно изменения субструктуры металла происходят при действии переменных нагрузок, причем эти изменения отличаются сложной кинетикой протекания [39], включающей в себя чередование стадий деформационного упрочнения и разупрочнения. Этот факт при общепринятой оценке усталостной долговечности не учитывается, и на макроуровне все материалы однозначно делятся на циклически упрочняющиеся, циклически стабильные и разупрочняю-щиеся. Поэтому при определении усталостной долговечности материалов различного оборудования необходим тщательный учет состояния их тонкой структуры в течение всего времени эксплуатации при заданных параметрах нагружения. Это возможно выполнить, так как существующие физические и электрохимические методы исследований (рентгенография, электронная микроскопия, микротвердость, твердость, прицельные электрохимические измерения) инструментально позволяют оценить локальные явления при усталости и коррозионной усталости. Между тем существующие нормы и методы расчета на прочность и долговечность оборудования, работающего в сложных, периодически изменяющихся, зачастую осложненных действием коррозионной среды условиях

КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ НЕФТЕГАЗОВЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ

Г л и к м а н Л. А. Коррозионно-механическая прочность металлов. М., Машгиз, 1955.

многоцикловая усталость, коррозионно-механическая усталость, коррозионное растрескивание и др.); износ (коррозионный и эрозионный); при повышенных температурах эксплуатации ползучесть. Часто процесс старения определяется в результате действия одновременно всех механизмов повреждаемости. Достижение в конструкции степени по-врежденности до некоторой критической величины, при которой происходит разгерметизация или разрушение, означает частичную или полную потерю работоспособности (частичный или полный отказ). Условием обеспечения надежности на всех стадиях жизненного цикла изделия является недопущение в назначенный срок безопасной эксплуатации полной потери работоспособности.

Обоснованный выбор материалов, отвечающих требованиям технологичности и эксплуатационной надежности. Основные показатели свариваемости металла, как одного из главных критериев технологичности, следующие: чувствительность к окислению при сварке; реакция на термодеформационный цикл сварки, выражающаяся в склонности к перегреву, росту зерна, структурно-фазовым превращениям, степени разупрочнения; сопротивляемость образованию горячих трещин; сопротивляемость замедленному разрушению (трещины «холодные», повторного нагрева); чувствительность к порообразованию; эксплуатационные показатели. Свариваемость, являясь технико-экономическим показателем, предопределяет выбор вида и технологии сварки. Одним из главных эксплуатационных показателей, наряду с обеспечением равнопрочности металла сварного соединения и основного металла, являются достаточные коррозионно-механическая прочность и долговечность.

94. Стеклов О.И., Лапшин Л.Н. Коррозионно-механическая стойкость паяных соединений. - М.: Машиностроение, 1981. - 101 с.

КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ И ШТАНГ

2. КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ

3. КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ

Глава V. Коррозионно-механическая прочность стальных трубопроводов и штанг .................... 221