Наводороживание

Катодные ингибиторы коррозии в ряде случаев (например, ингибиторы ЧМ, ПБ-5 и др.) уменьшают также наводороживание металла при его кислотном травлении, что снижает опасность возникновения травильной хрупкости. Можно заключить, что подобный эффект свойствен ингибиторам катодного процесса водородной деполяризации, когда тормозится стадия разряда водородных ионов, но не стадия рекомбинации водородных атомов (см. с. 250). [c.349]

В водных растворах сероводород усиливает проникновение водорода в сталь значительно интенсивнее, чем общую коррозию металла. При выдержке в кислых растворах максимальная доля диффундирующего в углеродистую сталь водорода составляет 4% от общего количества восстановленного водорода, а в сероводородсодержащих растворах — до 40%. Следовательно, основную опасность для оборудования, эксплуатируемого в сероводородных средах, представляет не общая коррозия, а наводороживание сталей [9, 10]. [c.13]

Данные многочисленных исследований свидетельствуют об отрицательном влиянии водорода на механические свойства стали, однако единое мнение о характере и степени их изменения в результате наводороживания отсутствует. Так, согласно [11], предел текучести стали уменьшается, а согласно [14], напротив, увеличивается. Предел прочности при поглощении водорода снижается незначительно [15, 14], а в результате наводороживания металла в сероводородных растворах существенно уменьшается [И, 12, 16]. [c.15]

Установлено [17], что значения твердости поверхности железа в процессе наводороживания достигают максимума, а затем уменьшаются. Это связывают с тем, что молекулярный водород сначала деформирует кристаллическую решетку металла в местах прилегания к поверхности микропустот, заполненных водородом, в результате чего твердость повышается, а затем в процессе дальнейшего наводороживания вызывает растрескивание и разрыхление поверхности, которое приводит к снижению твердости. [c.15]

Ударная вязкость стали при обычных температурах испытаний в результате наводороживания резко уменьшается и достигает минимальных значений при концентрации водорода 8-20 мл/100 г металла [18]. [c.15]

При содержании в стали водорода более 10-15 мл/100 г возможно образование флокенов, расслоений и водородных трещин в результате суммарного воздействия молекулярного водорода, находящегося в порах под давлением, и существующих в металле растягивающих напряжений. Рост образовавшихся трещин при наводороживании стали происходит после снижения пластичности металла до определенной минимальной величины [11, 12]. [c.16]

Строят график изменения У,, в зависимости от времени предварительного наводороживания стали под нагрузкой. [c.124]

Для оборудования, эксплуатирующегося в средах, которые вызывают наводороживание металла, уровень контролируемого рабочего давления не является основным фактором, влияющим на процесс образования водородных расслоений, а следовательно, и на работоспособность конструкции. Этот процесс включает несколько последовательно повторяющихся стадий приток водорода к поверхности раздела матрица-неметаллическое [c.125]

Для конструкций, контактирующих с сероводород содержащими средами, важным показателем является их работоспособность при наводороживании. В этих условиях результаты оценки работоспособности оборудования с внутренними и поверхностными дефектами как в зоне сварных соединений, так и в области основного металла теряют свое самостоятельное значение и могут быть использованы только при проведении общего анализа. [c.126]

Ингибиторная защита предусматривает обеспечение надежной работы всех элементов оборудования скважин, шлейфовых газопроводов, сепараторов, теплообменников и газопроводов большого диаметра. Применение ингибиторов должно приводить к снижению скорости общей коррозии металла до величин, не представляющих какой-либо опасности для технологического оборудования, а в случае сероводородной коррозии — к резкому уменьшению наводороживания металла и к потере им пластических свойств, то есть, в конечном итоге, к снижению опасности сероводородного растрескивания. [c.221]

Одними из наиболее эффективных ингибиторов коррозии и наводороживания строительных сталей являются алифатические амины [146]. Их высокие защитные свойства объясняются [c.221]

Цель применения ингибиторов на сероводородсодержащих нефтегазовых месторождениях — обеспечение защиты оборудования и трубопроводов не только от общей коррозии, но и от наводороживания, то есть предотвращение сероводородного растрескивания и водородного расслоения металла. Именно с целью изучения защитных свойств ингибиторов от всех указанных видов разрушения вследствие сероводородной коррозии проводятся исследования в лаборатории Надежность Оренбургского государственного университета (ОГУ). [c.233]

Существенную роль в образовании хрупкого разрушения играет исходное состояние металла, зависящее от металлургических процессов получения и технологии его дальнейшей обработки. Увеличение размера зерен и ослабление прочности их границ приводит к уменьшению 5к и, следовательно, к повышению критической температуры и снижению уровня критических напряжений при хрупком разрушении (см. рис. 1.5). Повышение сопротивления срезу и уменьшение сопротивления отрыву в результате повышения содержания углерода в стали, понижения температуры отпуска, а также легирования (повышающего отношение предела текучести 5т к сопротивлению разрыву Sk) увеличивают склонность к хрупкому разрушению. Этот эффект наблюдается также после деформационного старения при длительной службе металла в напряженном состоянии при повышенной температуре, наводороживания, радиационного воздействия, накопления циклического и коррозионного повреждений. Указанные эксплуатационные факторы понижают пластичность, прочность границ зерен и сопротивление разрыву. [c.14]

Рис. 5.5, Зависимость относительной микротвердости стали 45 от продолжительности наводороживания

Рис. 5.6. Зависимость количества поглощенного водорода С (/) и интенсивности изнашивания. / (2) от продолжительности наводороживания

При росте в растворе содержания сероводорода скорость коррозии и сопутствующая ей водородопроницаемость стали увеличивается линейно, изменяясь всего в 2-3 раза при увеличении концентрации сероводорода приблизительно в 20 раз — от 0,2 до 3,4 г/л. Парциальное давление сероводорода в газе, равное нескольким паскалям, может вызвать достаточно сильное наводороживание стали, которое всего в 3 раза меньше, чем при давлении сероводорода в 1 МПа. [c.29]

Важный резерв эффективного использования металлических покрытий — улучшение их антикоррозионных и специальных свойств при одновременном снижении толщины наносимого слоя. Это может достигаться за счет улучшения технологии процесса нанесения, последующей обработки покрытий в различных составах, нанесения многослойных покрытий, увеличения прочности сцепления с защищаемым металлом, снижения внутренних напряжений растяжения, степени наводороживания основы и покрытия в процессе их осаждения и др. [c.50]

В условиях низкотемпературного наводороживания влияние защитных слоев бора и алюминия также значительно. [c.64]

Натурные испытания шпилек с d—Ti покрытием в средах с высоким содержанием сероводорода показали, что легированное титаном кадмиевое покрытие обеспечивает более надежную защиту стали, чем кадмиевое покрытие без титана, что связано и с наличием промежуточного слоя окиси титана, сни кающего наводороживание в сероводородсодержащих средах [c.66]

Для оценки водородопроницаемости покрытий в условиях наводороживания можно использовать метод, основанный на изменении потенциала запассивированной поверхности стали в результате взаимодействия с водородом, продиффундировавшим через образец. [c.69]

К металлическим покрытиям, защищающим сталь от коррозии и наводороживания в различных агрессивных средах, а также в условиях статической водородной усталости, предъявляется комплекс требований, таких, как высокая коррозионная стойкость, низкая водопроницаемость, достаточная пластичность и прочность сцепления с основой, определенный уровень и знак внутренних напряжений, отсутствие наводороживания в процессе нанесения покрытий, технологичность процесса нанесения для защиты конкретного изделия, экономическая целесообразность нанесения покрытия. [c.90]

Исследование процессов наводороживания цинковых и кадмиевых покрытий, наносимых электролитическим методом, показало, что скорость абсорбции водорода сталью определяется концентрацией диффузионно-подвижного водорода (находящегося в атомарном состоянии), абсорбированного некоторым эффективным слоем осадка, прилегающего к основе. Как было показано В.Н. Кудрявцевым, в данном случае образуется и быстро распадается пересыщенный зернограничный твердый раствор, при этом протекает процесс, обусловленный релаксацией первоначально неравновесной микроструктуры осадка, [c.101]

Наводороживание стенок аппаратов с образованием расслоений размером до нескольких сот квадратных сантиметров происходит за период от нескольких недель до шести лет, причем процесс наводороживания протекает более интенсивно в периоды, когда климатические условия способствуют увеличению конденсации влаги. При одинаковых химическом составе, структуре и механических свойствах металла аппаратуры водородное расслоение локализуется в местах концентрации растягивающих напряжений и повыщенной агрессивности среды. Отмечается [18] преимущественное образование пузырей в не-сплощностях металла (вытянутые вдоль проката строчечные включения, газовые раковины, микро- и макропустоты) и других дефектах, возникающих при прокатке стали. Зачастую пузыри, вызываемые водородным расслоением металла, образуются не только на внутренней, но и на наружной поверхности аппаратов, изготовленных из стали марки Ст 3. В подавляющем большинстве случаев пузыри наблюдаются в нижней части аппаратов, где скапливается основная часть конденсационной воды [11]. [c.17]

Малоперлитные конструкционные стали в последние голы находят широкое применение в газопроводном строительства. В их производстве возникают проблемы с обеспечением оплошности и регламентируемого комплекса механических свойств. Их связывают с неизбежным присутствием водорода в стали. Известные методы борьбы с наводороживапием жидкой стали чосто оказываются ма.поэффектив-ными из-за вторичного наводороживания при разливке. Экономичным и э<1)фективным в производстве листа из низколегированных сталей показывает замедленное охлаждение. [c.67]

В случае содержания серовод о рода в водной фазе выше 300 мг/л должны быть проведены дополнительные исследования наводороживания стали. [c.42]

Водород в зависимости от его количества в поверхностном слое усиливает диспергирование металла. Установлено, что при незначительном наводороживании износост ойкость образцов стали 45 несколько повышается, а при дальнейшем наводороживании снижается. Эго объясняется тем, что при незначительном наводороживании несколько [c.134]

Углеводороды могут изменять кинетику электрохимических реакций в зависимости от анионного состава электролита и концентрации ионов водорода- В растворе хлористого натрия и в растворе уксусной кислоты в присутствии индивидуальных углеводородов октана, бензола, циклогексана наблюдалось увеличение коррозионных потерь. Это объясняется наличием растворенного кислорода в углеводородах, что приводит к повышению содержания кислорода в системе и увеличению доли коррозионного процесса, протекающего с кислородной деполяризацией [21]. Увеличение коррозионных потерь в растворе хлортстого натрия составляло в среднем 20-30 %, а в водных растворах уксусной кислоты скорость коррозии возрастала заметнее, чем в растворе хлористого натрия. Наводороживание в присутствии сероводорода в обоих растворах уменьшается, что в работе [21] объясняется связыванием кислородом адсорбировавшегося водорода по реакции 1/2 О2 + 2Надс - НаО. В сероводородсодержащих растворах Na l количество диффузионно-подвижного водорода достигало 2,2 см /ЮО г. Введение малых добавок -6,25 % октана, циклогексана и нефти привело к его снижению до 1,2 1,0 1,4 см /ЮО г соответственно [21]. Бензол при этой концентрации оказывал меньшее влияние, однако в связи с более высокой растворимостью сероводорода в бензоле, чем в октане и тем более в циклогек- [c.32]

При моноэтаноламиновой очистке природного газа происходит на-водороживание стали в растворах МЭА, содержащих и не содержащих сероводород. Наводороживанию стали при коррозии в МЭА способствует образование комплексного соединения железа с МЭА и связанное с этим разблагороживание равновесного потенциала стали. В растворах МЭА склонность углеродистых и низколегированных сталей к коррозионному растрескиванию проявляется лишь при превышении определенного уровня напряжений. Присутствие сероводорода в растворе снижает температурный предел, выше которого проявляется склонность стали к коррозионному растрескиванию. [c.34]

Снижение относительного сужения с 45 до 3 % для этой стали произошло при уровне наводороживания 0,03 см /100 г. Механизм разрушения такого материала связан с адсорбпионным понижением прочности в микродефектах, и вследствие незначительного сопротивления хрупкого материала к распространению трещины происходит его разрушение. [c.36]

Известно, что при увеличении интенсивности наводороживания (скорости накопления водорода) быстрее происходит разрушение стали и при меньших концентрациях водорода. Это связано с изменениями условий релаксаций внутренних напряжений. При низких внешних нагрузках либо при незначительной агрессивности коррозионной среды, когда обеспечивается слабый диффузионный поток водорода, возникшие напряжения успевают частично релаксироваться за счет локальной пластической деформации у краев образовавшейся трещины, поэтому последняя не растет. В этом случае время релаксации значительно меньше времени нарастания напряжений. При интенсивном наводороживании внутренние напряжения быстро нарастают, и процессы релаксации не успевают происходить даже в начальный период наводороживания. В результате блокирования водородом дислокаций подвижность их постепенно уменьшается, что приводит к локальному упрочнению металла. При достижении критических концентраций водорода, когда у краев трещины полностью теряется подвижность дислокаций, происходит хрупкое разрушение металла без следов пластической деформации. [c.40]

Структура покрытий, переходных зон, окисных пленок, формирующихся в процессе нанесения, оказывает существенное влияние на их защитный эффект при наводороживании. Больщой интерес представляет изучение защитной способности покрытий, полученных диффузионным насыщением поверхности стали порощковыми материалами, нанесенны- [c.63]

Известен опыт применения боридных покрытий для защиты от коррозии и наводороживания теплообменников. Теплообменники, изготовленные из стали 10, эксплуатировались в условиях воздействия конденсации паров серной кислоты, образующихся из продуктов сгорания сернистого топлива. Боридное покрытие, состоящее из двух слоев FeB и FeBj, наносили при температуре 950 °С в виде порошкообразной смеси, содержащей 98 % В4С, 1,5 % AIF3 и 0,5 % парафина. Такое покрытие позволяет повысить в 10 раз коррозионную стойкость стали в наводороживающей сероводородсодержащей среде и одновременно повысить ее циклическую прочность. Испытания теплообменников, проведенные на стенде с переменным внутренним давлением при Ртах = 0>7 МПа с частотой 0,12 Гц показали, что без покрытия теплообменники вьщерживают от 20 до 160 тыс. циклов, с боридным покрытием - не менее 400 тыс. циклов Сб . В слабокислых минерализованных растворах в условиях периодического Смачивания цинковые покрытия, полученные электрохимическим и горячим способом, менее устойчивы, чем диффузионные слои из порошковой смеси. Оцинкованные диффузионным способом трубы в 25 раз устойчивее труб с цинковыми покрытиями из расплава и в 15 раз - с покрытиями, полученными электролитическим осаждением. [c.64]

По Шрайеру механизм снижения наводороживания в процессе кадмирования объясняется образованием промежуточного слоя окиси титана, который препятствует наводороживанию стали. Для формирования такого слоя необходимо мгновенное увеличение плотности тока до 100 мА/см , что одновременно облегчает восстановление перекисного комплекса титана, снижает скорость выделения водорода и препятствует проникновению его в сталь. [c.66]

Поэтому при коррозионной стойкости покрытия, ьолее высокой, чем у основного металла, общее количество водорода, участвующего в катодном процессе, значительно уменьшается, т.е. снижаются поверхг постная Концентрация водорода и наводороживание стали. Покрытие может снижать также долю водородной деполяризации, облагораживая электродный потенциал. Снижение доли водорода, образующегося при коррозии и проникающего в сталь, может быть достигнуто в том случае, если металл покрытия не является стимулятором наводороживании. Такой эффект был обнаружен в присутствии небольших количеств солей d, Sn, Pb, введенных в раствор соляной кислоты (pH = 1,5), при этом долговечность стали под нагрузкой значительно возросла. При наличии других ионов металлов возможен обратный эффект. [c.70]

Малорастворимые продукты коррозии уменьшают размер пор, что снижает роль пористости покрытия в наводороживании металла основы. Окисные пленки, образующиеся на основном металле, также оказьшают влияние на стойкость покрытий в наводороживающих средах. Дополнительная обработка стали с покрытием в пассивирующих растворах повышает их защитную способность. [c.72]

Уменьшить водородную хрупкость стали при нанесении покрытий можно снижением наводороживания в процессе осаждения и использованием методов разводороживания, связанных с обратимостью водородной хрупкости. Снижение наводороживания в процессе нанесения покрытий достигают введением непосредственно в электролит ингибиторов наводороживания, выбором составов электролитов и режимов осаждения, которые обеспечивают снижение интенсивности разряда водорода при катодном процессе нанесением барьерного подслоя из других металлов. [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...