Сероводородное растрескивание влияние структуры

Сварной шов, структура 253, 260, 261, 343 -346, 358, 368 Сварные соединения 287 Сегрегаций теория 56 Сероводородное растрескивание влияние структуры 150 [c.397]

НВ < 235). При визуальном осмотре в верхней части кольцевого шва обнаружена трещина длиной 300 мм, а методами ультразвуковой дефектоскопии зафиксировано ее развитие в металле шва на расстояние 1200 мм. Характер разрушения хрупкий, поверхность излома покрыта продуктами коррозии, растрескивание начинается от непровара (рис. 13). В зоне термического влияния под корневым слоем в области очага разрушения обнаружен участок укрупненного бейнитного зерна с твердостью 266-285 НУ. В следующих далее слоях сварного соединения в зоне термического влияния наблюдается мелкозернистая нормализованная структура с твердостью 210-221 НУ. Сероводородное растрескивание сварного соединения инициировал концентратор напряжений — непровар в сочетании с бейнитной структурой металла, обладающей высокой твердостью. [c.42]

Известно [27, 30], что ограничение значений твердости металла сварного шва является одним из практических методов снижения склонности сварного соединения к сероводородному растрескиванию. Как следует из [11, 12, 25, 31], на образование трещин в сварном соединении оказывает влияние неоднородность структуры металла, наличие в ней зон, склонных к растрескиванию, уровни действующих и остаточных напряжений. Именно в сварных соединениях локализуется большая часть разрушений металла, связанных с сероводородным растрескиванием. Наиболее негативное влияние оказывает быстрое охлаждение шва с образованием перлитно-бейнитной смеси с мартенситом. Стойкость к сероводородному растрескиванию металла сварного шва меньше, чем основного металла не только из-за наличия остаточных напряжений, но и вследствие присутствия различных дефектов. Для сталей повышенной прочности характерно сероводородное растрескивание по сварному шву и зоне термического влияния. Для сталей обычной прочности избирательное разрушение по шву и зоне термического влияния отмечается лишь при переохлаждении. [c.63]

Наиболее склонны к сероводородному растрескиванию дефектные зоны сварного стыка. Затем следуют участки металла с крупным и мелким зерном, а также основного металла вне зоны термического влияния. Стойкость к сероводородному растрескиванию снижается пропорционально увеличению содержания неотпущенного мартенсита в зоне сплавления. Отпуск приводит к уменьшению содержания в стали закалочных структур и, тем самым, к снижению ее склонности к сероводородному растрескиванию. [c.63]

На сероводородное растрескивание оказывают влияние такие факторы, как химический состав и структура стали, ее прочностные характеристики и термическая обработка, величина деформаций и внутренних напряжений в металле, наличие сварных швов, состав коррозионных сред. Рассматриваемые ниже данные о характере и степени влияния этих факторов были получены при изучении опыта эксплуатации оборудования, а также при заводских или лабораторных испытаниях напряженных образцов в сероводородных растворах. [c.50]

Структура стали оказывает более существенное влияние на склонность к сероводородному растрескиванию, чем химический состав. Низколегированные стали в этом отношении обычно не отличаются от углеродистых. Склонность стали к растрескиванию в сероводородных средах обусловлена в значительной мере присутствием мартенсита в структуре [43]. Отрицательное влияние мартенсита проявляется особенно заметно, когда он располагается в виде сплошной сетки. Исследования [44] стойкости к сероводородному растрескиванию сталей с тремя основными видами структур ферритной с мелкими карбидами, мартенситной и феррито-перлит-ной — также показали нестойкость мартенситной структуры. Наибольшие время до растрескивания и внутреннее напряжение, при котором происходило растрескивание, отмечались в случае ферритной структуры. Сопротивление растрескиванию сталей с мартенситной структурой совершенно не зависело от их химического состава. [c.50]

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ СТАЛИ НА СТОЙКОСТЬ К СЕРОВОДОРОДНОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ [c.65]

Ряд особенностей влияния состава и структуры сталей на стойкость к сероводородному растрескиванию вытекает из изложенных в п. 6 главы I и п. 3 главы II общих положений об этом влиянии на процесс хрупкого водородного разрущения и во многом совпадают с ними. Ниже освещены те особенности, которые присущи специфике сероводородного растрескивания — одной из форм водородного разрущения нефтегазопромыслового оборудования. [c.65]

Атомарный водород, имеющий малый диаметр, проникая в металл по границам раздела фаз и несплошностям, скапливается в порах ферритной матрицы. Дальнейшее накопление водорода приводит к его молизации, сопровождающейся возникновением повышенного давления в порах. На процесс диффузии водорода влияют поле напряжений, градиент температуры и дефектность строения металла. При неблагоприятном сочетании этих факторов в металле происходит сероводородное растрескивание и расслоение, которое может возникать внутри конструкции вдалеке от ее поверхности. Склонность к сероводородному растрескиванию под напряжением (СРН) определяется особенностями структуры металла наличием структурных неоднородностей, количеством и распределением неметаллических включений, химическим составом. СРН более характерно для высокопрочных сталей аустенитного и аустенитно-мартенситного классов и возникает чаще всего в зонах термического влияния сварных швов. Сероводородному расслоению подвергаются, как правило, сосуды, аппараты и трубопроводы из углеродистых и низколегированных сталей в отдельных случаях может происходить СРН сварных соединений. [c.188]

Химический состав, структура, термообработка также оказывают существенное влияние на сопротивление стали сероводородному коррозионному растрескиванию. Следует отметить одну существенную особенность водородного охрупчивания стали (ВО), заключающуюся в том, что оно является составной частью хрупкого разрушения. [c.143]

Сероводородсодержащий газ транспортировать по некоррозионно-стойким трубам даже в осушенном виде не рекомендуется. Связано это с тем, что даже небольшие отклонения в технологическом режиме, приводят к попаданию в трубопровод незначительного количества влаги, и вызывают в короткий срок сероводородное растрескивание материала труб. Наиболее подвержены этому явлению сварные швы, а точнее зоны сплавления сварных швов, где располагаются максимальные остаточные растягивающие сварочные напряжения и наиболее неблагоприятная структура металла. Соответственно, из двух типов труб бесшовных горячекатаных и сварных большей коррозионной стойкостью обладает первый тип. Бесшовные горячекатаные трубы по своей специфике изготовления обладают меньшей дефектностью по неметаллическим включениям, что оказывает очень благоприятное влияние на их стойкость к водородному растрескиванию. Требования к качеству материала труб в этом случае аналогичны требованиям к качеству материала шлейфовых труб. Наиболее распространен- [c.181]

В небольших количествах (10—20 %) аустенит может содержаться В конструкционных сталях после закалки. При этом его влияние на стойкость стали к СР отрицательно [2.14] и связано с его распадом и превращением в мартенсит или бейнит. Для конструкционных сталей, имеющих в основном решетку сс-же-леза, стойкость к сероводородному растрескиванию зависит от типа структуры, получаемой после термической обработки. Наибольшей стойкостью Б сероводородной среде обладают стали со структурой отпущенного мартенсита (сорбит). Для закаленной и отпущенной на сорбит стали с 0,35 % С и стали, нормализованной и отпущенной (продукты отпуска бейнита), с 0,13 % С, имеющих одинаковую прочность (Ств = 1050 МПа), пороговое напряжение закаленной и отпущенной стали выше, чем нормализованной и отпущенной (345 и 275 МПа соответственно) [2.12]. Для стали типа 40ХМ после закалки в масле, кипящей воде, воздушной струе и последующего отпуска при различных температурах пороговое напряжение СР выше, если в результате закалки получена мартенситная структура (рис. 2.10). Феррито-перлитные стали обладают меньшей стойкостью к СР по сравнению с улучшаемыми сталями при одинаковом пределе текучести [2.12, 2.16]. [c.149]

Повышенная склонность к сероводородному растрескиванию низколегированных сталей, содержащих более 1% N1, также связана [45, 46] с присутствием неоппущенного мартенсита. Образованию последнего с соответствующим понижением стойкости к сульфидному растрескиванию могут способствовать и другие легирующие примеси — такие, как марганец. Отмечены [45] разрушения как раз в районах скопления мартенсита, где твердость была значительно выше, чем на соседних участках металла. Вместе с тем, сероводородному растрескиванию подвержены и углеродистые стали с полным отсутствием мартенсита в структуре, т. е. наличие мартенсита вовсе не является необходимым условием для возникновения у стали склонности к этому виду разрушения [47]. Влияние мартенсита проявляется в усилении склонности к растрескиванию [c.50]

Сравнительные исследования 26 марок углеродистых и низколегированных сталей в имитирующем условия газовой скважины растворе Na l-t- Hs OOH + HsS показали наибольшую стойкость у ферритной структуры с относительно мелкими равномерно распределенными сфероидальными карбидами, образующейся после отпуска мартенсита при высоких температурах [160]. С уменьшением величины зерна и переходом от закаленного состояния к улучшенному (т. е. после закалки с высоким отпуском) охрупчивание снижается, а с повышением количества пластинчатого перлита — возрастает. На стойкость к сероводородному растрескиванию при неизменной структуре стали практически заметное влияние оказывает изменение содержания серы (0,002—0,35%) и фосфора (0,004—0,59%). Остальные элементы марганец (0,76—2,5%), никель (0,2—3%), хром (0,03—6,25%), кремний (0,05—2,9%), молибден (0,01—1,85%) не оказывали существенного влияния (если структура не изменялась термической обработкой). Наиболее серьезное влияние оказывала сера — введение уже 0,03% S вызывало заметное усиление охрупчивания при коррозии в сероводородной среде. Это объяснено увеличением количества дефектных участков — сульфидных включений. Показано, что расслоение металла под действием водорода локализуется в местах скопления сульфидных включений. [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...