напруги до межі плинності. Дослідження впливу рН розчину на корозію маловуглецевих сталей в системі H 2 S - С0 2 - Н 2 0 показали значне зниження корозії з переходом від кислих до нейтральних і лужних розчинів. Вважається, що при рН>> 10 корозійне розтріскування не відбувається. Необхідною умовою для протікання активних процесів корозії в сероводородсодержащих середовищах є наявність вологи, в якій сірководень знаходиться в дисоційованому стані. При цьому корозійні процеси набувають електрохімічний характер, катодний процес протікає з водневою деполяризацією, в результаті якій з'являється водень в атомарної і молекулярної формах. При відносно малої вологості (4-26%) сірководень має незначний вплив на вуглецеві сталі, викликаючи за 30 сут тільки потускнение його поверхні. Наявність крапельної вологи збільшує корозію сталей приблизно в 100 разів у порівнянні з сухим газом. З підвищенням внутрішніх напружень виникає сприйнятливість металів до сірководневого розтріскування. Кінетику корозійних процесів у сероводородсодержащих середовищах залежить від парціального тиску сірководню.
На працездатність комунікацій та обладнання сероводородсодержащих істотно впливає ступінь наводороживания корозійного пошкодження матеріалу конструкцій. У сталі водень може знаходитися в междоузлиях кристалічної решітки в атомарному або іонізованому вигляді, в мікронесплошностях, де він Молізе, і у вигляді хімічних сполук з різними компонентами сталі.
Істотно знижуються при проникненні водню (у кількості більше 2мл/100 г) пластичні властивості сталі - відносне подовження і відносне звуження, причому зміна відносного звуження відбувається найбільш інтенсивно. Для сталі, після витримки її в розчині сірководню 2000 ч при напругах, рівних границі текучості, зниження пластичності досягає 50% і більше при відсутності ознак освіти здуття або тріщин, характерних для сульфідного розтріскування.
Значне зниження пластичних властивостей сталі під дією водню і напруг називається водневої крихкістю. Ефект водневої крихкості проявляється максимально в інтервалі температур від - 20 В° С до + 30 В° С і залежить від швидкості деформації. Розрізняють оборотну і необоротну водневу крихкість. Охрупчиваются вплив водню при утриманнях його до 8-10 мл/100 г в більшості випадків - процес оборотний, тобто після вилежування або низькотемпературного відпустки пластичність конструкції не надто великого перерізу відновлюється внаслідок десорбції водню з металу. Оборотна крихкість стали обумовлюється, в основному, розчиненим у кристалічній решітці воднем. Необоротна крихкість залежить від змісту водню в сталі в молекулярному стані, агрегованого в колекторах, де він знаходиться під високим тиском, що викликає великі трьохосьові напруги і утрудняє пластичну деформацію сталі. Пластичні властивості металу при незворотною крихкості не відновлюються навіть після вакуумного відпалу, в структурі сталі відбуваються незворотні зміни: утворюються тріщини на межі зерен, де спостерігається переважне скупчення водню і обезуглероживание сталі.
На стійкість сталей в сероводородсодержащих середовищі суттєво впливає її твердість, рівень діючих в металі напруг і концентрація сірководню. Вплив сероводородсодержащих середовища на м'які нелегіровані сталі при невеликих напружених викликає утворення тріщин і розшарувань, орієнтованих уздовж прокату паралельно діючим напруженням. У разі сталей підвищеної міцності (твердості) або м'якої сталі, але при високих концентраціях напруг, виникають тріщини, перпендикулярні вшановують напруженням.
наводороживания стінок апаратів з утворенням розшарувань розміром до декількох сот квадратних сантиметрів відбувається за період від декількох тижнів до 6 років, причому процес наводороживания інтенсифікується в періоди, коли кліматичні умови сприяють збільшенню конденсації вологи. При однаковому хімічному складі, структурі і механічних властивостях металу водневе розшарування апаратури локалізується в місцях концентрації розтягуючих напруг і підвищеної агресивності середовища. Відзначається переважне утворення пухирів в несплошностях металу (витягнуті вздовж прокату строчно включення, газові раковини, мікро-і макропустоти) та інших дефектах, виникають у процесі прокатки сталі. Бульбашки в результаті водневого розшарування металу утворюються не тільки на внутрішній, але іноді і на зовнішній поверхні апаратів, виготовлених зі сталі 3, причому в переважній більшості випадків вони спостерігаються в нижній частині апаратів, де скупчується основна частина конденсаційної води.
Таким чином, при експлуатації комунікацій та обладнання в умовах сероводородсодержащих середовищ, у випадках відсутності ефективних протикорозійних заходів, можлива зміна корозійно-механічних властивостей матеріалів, освіта блістерів, розшарувань і корозійних тріщин, що викликають руйнування металевих конструкцій.
Аварійне руйнування трубопроводів веде, в...
