Сероводородное растрескивание металла сварного шва

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]

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]

Металл шва сравнительно мало насыщается водородом обеспечивается эффективное раскисление и легирование наплавленного металла, минимальное загрязнение металла шва неметаллическими включениями и вредными примесями серой и фосфором высокая стойкость металла швов против горячих трещин и высокая сопротивляемость сероводородному растрескиванию. Возможность сварки швов во всех пространственных положениях с получением сварных соединений повышенной прочности и пластичности [c.87]

После 18 лет эксплуатации произошло разрушение (длина трещины 280 мм) кольцевого сварного соединения щлейфового трубопровода 0219x12 мм (сталь 12Х1МФ) скважины № 6026 (рис. 8а). В сварном соединении в области очага разрушения обнаружены поры, шлаковые включения, подрезы и непровар до 5 мм (рис. 86), которые инициировали сероводородное растрескивание металла стыка. Аналогичное разрушение сварного стыка шлейфового трубопровода скважины № 183 произошло после 15 лет эксплуатации (рис. 8в). Трещина в сварном шве длиной 210 мм образовалась от непровара глубиной 4 мм. Склонность металла шва к сероводородному растрескиванию обусловлена также его повышенной твердостью (293 НВ), что свидетельствует об отсутствии термообработки стыка. [c.29]

Разрушение монтажного сварного стыка 0720x22 мм газопровода неочищенного газа УКПГ-9-ОГПЗ имело место по истечении девяти месяцев эксплуатации. В сварном стыке были отмечены смещение кромок до 7 мм на расстоянии 2/3 периметра трубы и непровар до 10 мм в том же месте. От непровара зародилась коррозионная трещина, которая в ходе своего дальнейшего развития на 20 мм вышла на основной металл при ширине раскрытия кромок до 0,5 мм. Сероводородное растрескивание другого сварного стыка этого же газопровода (рис. 12а) также было обусловлено дефектами сварного соединения смещением кромок (более 2 мм) в сочетании с непроваром в корне шва глубиной более 2 мм на расстоянии 500 мм и порами в корневом шве. [c.36]

Сероводородное растрескивание монтажного сварного стыка газопровода 0720x17,2 мм УКПГ-16-ОГПЗ произошло ранее чем через месяц после начала его эксплуатации. Трубопровод сооружен из труб импортной поставки (сталь Х46) в соответствии с ТУ-28-40/82 Н25. Очаг разрушения длиной 280 мм находился на металле шва в нижней части трубы. По обе стороны от очага на металле шва наблюдался шевронный узор с выходом в зону термического влияния в верхней ча- [c.36]

В 1974 г. произошло разрушение трубопровода 0114 мм обвязки одной из скважин УКПГ-б ОНГКМ. В области фланца образовалась сквозная трещина, находившаяся на расстоянии 15-23 мм от оси сварного шва. Структура металла фланца в зоне образования и развития трещины состояла из грубопластинчатого перлита. Методами электронной фрактографии установлено, что металл фланца был сильно загрязнен неметаллическими включениями, по которым распространялось разрушение, имевшее преимущественно хрупкий характер. Причиной возникновения этого повреждения явилось наличие в металле фланца большого количества неметаллических включений типа оксисульфидов и непроваров глубиной до 2 мм общей протяженностью около 50 мм в корне сварного шва. Кроме того, отсутствие термообработки сварного соединения способствовало возникновению в околошовной зоне структуры троостита, не обладающей достаточной стойкостью к сероводородному растрескиванию, и высокого уровня остаточных напряжений. [c.27]

Склонность сварных швов нефтезаводских аппаратов к сероводородному растрескиванию зависит от методики и условий сварки. Присадки элементов, повышающих прочность (например, никеля, марганца) в сварочные электроды обычно усиливают склонность металла шва к растрескиванию [59]. Ряд отмеченных на практике случаев сероводородного растрескивания нефтяной аппаратуры объясняется применением сварочных электродов с более высокой, чем у основного металла, прочностью. По этой причине необходимо избегать использования электродов с химическим составом, создающим более высокую прочность в металле шва по сравнению с основным металлом. [c.54]

Таким образом, наблюдаемые отказы ТП и оборудования ОНГКМ обусловлены в большинстве случаев отсутствием эффективного ингибирования в условиях воздействия сероводородсодержащих сред на металлоконструкции из коррозионнонестойких сплавов или металлов, содержащих дефекты. Твердые структурные составляющие, неметаллические включения (сульфиды, оксисульфиды и т.п.) и расслоения являются очагом зарождения водородного растрескивания поверхностные дефекты-риски, волосовины, раскатанные загрязнения способствуют возникновению и развитию сероводородного растрескивания. Инициаторами СР сварных соединений трубопроводов и деталей также являются недопустимые техническими условиями дефекты (рис. 2.6, 2.7). Причиной большинства разрушений сварных соединений являются дефекты корня шва. [c.65]

Как было отмечено выше, сероводородное растрескивание (СР) оборудования ОНГКМ инициируется концентраторами напряжений дефекты сварных соединений (см. рис. 2.1, е 2.2, а 2.6 2.7) и технологические дефекты основного металла, резьбы (рис. 2.8, б), следы от ключей, коррозионные язвы и т.п. Результаты лабораторных испытаний сварных образцов из стали 20 также свидетельствуют о зарождении СР от дефектов (см. рис. 2.7, а), которые более чем в 10 раз снижают долговечность сварных соединений. Сопротивление СР качественных сварных соединений не ниже, чем основного металла, кроме того, за 20 лет эксплуатации сварных конструкций в металле швов в отличие от основного проката не обнаружено ни одного случая водородного расслоения. Это объясняется применением электродных материалов с низким содержанием серы, отсутствием в шве текстуры, а также тем, что условия плавления и кристаллизации шва способствуют образованию мелких сульфидных включений глобулярной формы и равномерному их распределению по литому металлу шва. В прокате из стали типа сталь 20 оборудования ОНГКМ наблюдается, особенно в срединной части стенки конструкции, значительное количество сульфидных включений дискообразной формы длиной от долей до десятков миллиметров (рис. 2.7, д). На границах раздела сульфид - матрица при охлаждении после завершения кристаллизации возможно образование микрополостей, так как коэффициент термического расширения сульфидов Ге8 - Мп8 больше, чем у ферритной матрицы (1810 К против 11,810" К" ). Металл матрицы в зоне границы раздела фаз, являясь областью объемного растяжения кристаллической решетки, может выполнять роль коллекторов для водорода. Образующийся в результате контакта стали с сероводород со держащей средой водород, попадая в эти несплошности, молизуется, вызывая водородное растрескивание (ВР) металла. Трещины ВР зарождаются внутри металла на границах раздела матрица - включение и распространяются, как правило, межкристаллитно в направлении, параллельном его поверхности при взаимодействии этих тре-щин-расслоений возникает ступенчатая магистральная тре- [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...