Насыщенного каломельного

Были проведены циклические (50 циклов нагружения с выдержкой образцов под давлением 40-90 атм) и коррозионные (в минерализованной воде, насыщенной сероводородом, при давлении 5 атм) испытания. Датчики эмиссии (по четыре канала) располагали вокруг зон несплошностей. Использовали аппаратуру, содержащую импульсную и непрерывную системы.

ных исследований были подтверждены испытаниями борированных образцов в насыщенной сероводородом среде Оренбургского газоконденсата и 3 %-ного раствора Nad в соотношении 1:1.

Повышение сопротивления стали с белым слоем коррозионному растрескиванию наблюдается не только в растворах серной кислоты, но и в других наводороживающих средах. Например, сопротивление коррозионному растрескиванию образцов из закаленной и высокоотпущенной стали марки 40Х с белым слоем, полученным ФРУ0-1, в 0,5 %-ном растворе уксусной кислоты, насыщенной сероводородом (рН = 4,4), повышается на 70 %.

Стойкость к сульфидному растрескиванию и изменение механических свойств после испытания в дистиллированной воде, насыщенной сероводородом, при по-

В качестве примера приведена кривая (рис. 70) изменения тока от времени в присутствии ингибитора и без него в двухфазной среде (соотношение водной и углеводородной частей составляло 5:1), насыщенной сероводородом с содержанием в водной части 3% NaCl и 250 мг/л метилового спирта.

Сплавы инконель весьма стойки в плавиковой и фосфорной кислотах при обычных температурах и растворах сероводорода. В питьевой воде, насыщенной сероводородом, скорость коррозии равна 0,00018 см/год. Очень высока стойкость никельхромовых сплавов в жирных кислотах вплоть до 300° С. Эти сплавы также стойки во всех щелочах при обычной и повышенных температурах за исключением концентрированных едкого кали и едкого натра при температурах выше 375° С.

Ингибитор КПИ-3. Синтетический ингибитор, хорошо растворимый в водных растворах кислот, предназначен для защиты от коррозии черных и цветных металлов в растворах неорганических кислот (серной и соляной), а также в растворах соляной кислоты, насыщенной сероводородом [110; 138]. КПИ-3 рекомендуется применять при травлении изделий из углеродистых и легированных сталей в 5—30%-ных растворах серной кислоты, 5—20%-ных растворах соляной кислоты, а также в смесях этих кислот при 20—80° С. Рекомендуемые концентрации — 0,05—0,2%. Степень защиты в растворах серной кислоты — 97—99,7%, в растворах соляной кислоты— 95—98%. Максимальное защитное действие наблюдается при 80° С. Эффективность КПИ-3 несколько снижается при накоплении в травильном растворе солей железа. КПИ-3 обладает эффектом последействия.

Исследования выполняли (совместно с В. Е. Шестопаловым и Л. С. Саакиян) на стандартных образцах сплава Д16Т. Скорость деформации составляла 11,25% в минуту. Испытания проводили в воде, насыщенной сероводородом и доведенной до значения рН=1 при помощи соляной кислоты.

Исследования выполняли (совместно с В. Е. Шестопаловым и Л. С. Саакиян) на стандартных образцах сплава Д16Т. Скорость деформации составляла 11,25% мин. Испытания проводили в воде, насыщенной сероводородом и доведенной до значения рН = 1 при помощи соляной кислоты.

В первую очередь от сероводородной коррозии страдают, газо-, нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая отрасли промышленности. При добыче нефти и газа буровая вода и водный конденсат содержат агрессивные коррозионные агенты (углекислый газ, органические и неорганические кислоты, соли, сероводород), которые вызывают интенсивную коррозию металлического оборудования, изготовленного из черных металлов [ 4-8]. Во многих гаэо-и нефтедобывающих скважинах (так называемые 'кислые скважины*) присутствует сероводород. Коррозия в таких скважинах уже давно является весьма серьезной проблемой^ На некоторых нефтепромыслах течь в насосно-ком-преееорных трубах появляется в среднем каждые 30 дней [4]. Скорость коррозии малоуглеродистой стали в жидкости из нефтяной скважины, насыщенной сероводородом, в 6 раз выше, чем в отсутствие сероводорода [ 7 ].

Скорость коррозии стали, полученной весовым и колориметрическим методами, не совпадает с ее величиной, вычисленной по пересечению тафелевских линейных участков катодной и анодной кривых с линией стационарного потенциала стали. Так, в случае раствора соляной кислоты, насыщенной сероводородом, при 20° первые два метода „ дают величину скорости коррозии, равную 1,32 '10-3 а/см (см. табл. 2), а поляризационные измерения - величину v 7,1«1О-4 а/см2 (см. рис. 6). Подобное расхождение нельзя отнести за счет кислородной деполяризации. Пр_и-чииы этого несощадения__д?таются [неясными. Можно предположить, что действие сероводорода связано с каким-либо механизмом неэлектрохимического происхождения (на-

Так как работа с водородным электродом связана с некоторыми трудностями, для измерения потенциалов в качестве электрода сравнения часто применяют каломельный электрод, устройство которого показано на рис. 11. Каломельный электрод отличается хорошей воспроизводимостью, большим постоянством потенциала и может быть легко изготовлен. Электродом этого полуэлемента является ртуть, электролитом — насыщенный раствор Hg2Cl2 и КС1 различных концентраций. Наиболее удобны в обращении электроды с насыщенным раствором КС1 во избежание возможного испарения воды. Потенциал насыщенного каломельного электрода по отношению к стандартному водородному электроду равен

3. Потенциал платинового анода, на котором происходит выделение кислорода из электролита с рН = 10, равен 1,30 В относительно насыщенного каломельного электрода. Каково перенапряжение кислорода?

8. При катодной поляризации платины в деаэрированном растворе H2SO4 с рН = 1,0 ее потенциал (относительно насыщенного каломельного электрода) составляет —0,334 В, при плотности тока 0,01 А/см2 и-0,364 В при 0,01 А/см2. Рассчитайте значения Р и /0 для процесса разряда Н+ на платине в этом растворе.

8. До какого минимального значения потенциала (относительно насыщенного каломельного электрода) необходимо заполяризовать индий в 0,01т растворе In2(SO4)3 для достижения полной катодной защиты? (Для реакции 1п3+ + Зё -* -»• In стандартный потенциал Е° = —0,342 В; для 0,01т раствора Ir^SO^s Т = 0,142).

Для сравнения приведем потенциалы металлов, определенные в аэрированной движущейся морской воде, насыщенной воздухом, с помощью насыщенного каломельного электрода (НКЭ) и выраженные в вольтах по отношению к этому электроду (потенциалы отрицательные по отношению к НКЭ; ?'нкэ = 0,246 В относительно нормального водородного электрода).

потенциала в значение по водородной шкале. Электродные потенциалы, измеренные относительно насыщенного каломельного электрода, часто обозначают ?Н8С_к.э-

На рис.1 показано влияние изменения состава сталей на их анодное поведение в солянокислой воде (0,01 н НС1; рН=1,86 при 30°С). Наибольший интерес представляет диапазон электродных потенциалов", в котором процесс питтингообразования в аустеяитной матрице еще не идет, а для сталей, обедненных по никелю и хрому, уже наблвдается. Именно в этой области потенциалов наиболее эффективно реализуется хлоридное растрескивание напряженных аус-твнятных сталей. Как видно из рисунка, кажущаяся плотность то-. ка анодного растворения в режиме питтингообразования для сталей XIV и IXI3 может соответственно в 40 и в 300 -раз превышать скорость растворения стали Ш8Н9 при равновеликих значениях электродного потенциала (измеряемого относительно насыщенного каломельного электрода).

•' Потенциал замкнутой цепи относительно электрода Ag/AgCl. *2 Потенциал замкнутой цепи относительно насыщенного каломельного электрода.

для различных концентраций NaOH приведены результаты замера электродных потенциалов зачистки, а также даны максимальные значения электродных потенциалов при трении после 5 мин опыта. Значение электродных потенциалов дано (в вольтах) относительно насыщенного каломельного электрода НКЭ.

раствор КС1). Потенциал насыщенного каломельного электрода

Зависимость потенциала насыщенного каломельного электро-