Коррозионное растрескивание под действием среды

Одной из главных причин коррозии являются кислые газы, поглощенные раствором МЭА, а также образование и накоиление в растворе высокомолекулярных смолообразных продуктов взаимодействия аминов с углекислым газом. Сами этаноламины в присутствии углекислого газа действуют в некоторой стеиени ингибиру-юще, хотя наблюдались типичные для щелочной среды случаи коррозионного растрескивания под напряжением (в абсорберах и отпарных колоннах). Наличие углекислого газа в растворе приводит к значительному увеличению скорости коррозии стали. Добавка сероводорода к углекислому газу способствует уменьшению скорости коррозии, а в присутствии только сероводорода сталь мало корродирует. Полагают, что сульфидная пленка, образованная на поверхности стали, обладает защитными свойствами. Повышенное содержание сероводорода или углекислого газа может вызвать сильную коррозию оборудования, поскольку перенасыщение раствора способствует выделению кислых газов. Поэтому содержание кислого газа не должно превышать 0,3— 0,4 моля газа на моль амина, если оборудование установки выполнено из углеродистых сталей. На практике часто степень насыщения МЭА кислыми газами на ус- [c.174]

Коррозионному растрескиванию подвержены многие металлы и сплавы углеродистые и легированные стали, сплавы меди, алюминия, титана, магния и др. В результате взаимодействия статических растягивающих напряжений и коррозионной среды в металле образуются трещины, развивающиеся перпендикулярно направлению действия напряжений и приводящие в конце концов к растрескиванию (разрушению) детали. Течение процесса коррозионного растрескивания обычно предугадать невозможно. [c.450]

С другой стороны, присутствие очень активной среды может привести к столь быстрому развитию одной или нескольких трещин большого размера и более опасных что разрастание остальных не произойдет. Вследствие необратимости коррозионного растрескивания действие физически активных сред на напряженные полимеры также необратимо в отличие от их обратимого действия на ненапряженные полимеры. [c.72]

Применение электрохимической защиты возможно приложением тока извне или путем присоединения к конструкции, подверженной коррозионному растрескиванию, другого металла с более отрицательным электродным потенциалом — протектора (см. гл. XIX). Эффективное действие этого метода защиты в отношении предотвращения или уменьшения коррозионного растрескивания зависит от природы металлов и сплавов, характера агрессивной среды, применяемой плотности тока и других фак- [c.116]

Коррозионное растрескивание стали в аппаратах для крекинга нефти и нефтехимического синтеза наблюдается и в восстановительной среде. Это обусловлено процессом обезуглероживания стали под действием водорода при высоком давлении по реакции [c.273]

Коррозией под напряжением называют процесс разрушения металла при совместном действии растягивающих напряжений и коррозионной среды. Широко распространенным и наиболее опасным видом коррозии под напряжением является коррозионное растрескивание. [c.450]

Коррозионная усталость проявляется в разнообразных водных средах, в отличие от коррозионного растрескивания, вызываемого определенными, специфичными для каждого металла ионами. Под действием коррозионной усталости происходит разрушение стали в пресной и морской воде, в конденсатах продуктов сгорания, в других распространенных химических средах при этом чем выше скорость общей коррозии, тем быстрее металл разрушается вследствие коррозионной усталости. [c.157]

Другой механизм может быть обусловлен развитием водородного растрескивания вдоль границ зерен сенсибилизированного сплава. Разрушение в этом случае протекает в кислой среде, так как она поставляет водород, необходимый для коррозионного процесса. Кислая среда способствует также образованию молекулярной формы НаЗ (а не Н5 или 5 "), которая является основной каталитической примесью, стимулирующей абсорбцию сплавом атомарного водорода. Показано, что водные растворы ЗОг так же, как и растворы политионовых кислот, вызывают межкристаллитное растрескивание сенсибилизированной стали 18-8. Это объясняется быстрым восстановлением 50з на катодных участках с образованием НгЗ или других аналогично действующих продуктов восстановления. Ионы 50 не способны к такому восстановлению, поэтому серная кислота вызывает растрескивание в значительно меньшей степени. [c.323]

Коррозионное растрескивание в латунных изделиях (в частности в трубках) может происходить из-за целого ряда различных причин. Обычно образование трещин имеет место в результате совместного действия напряжения и коррозии. Наиболее часто растрескивание латуней наблюдается в средах, содержащих аммиак. Присутствие аминов во влажной аммиачной атмосфере может усилить процесс коррозионного растрескивания. Способствует растрескиванию латуней также влажный сернистый газ. [c.151]

При коррозионном растрескивании под напряжением в слабо кислых средах, которое вызывается выделяющимся водородом, электрохимическая защита в общем случае не может дать эффекта [2]. Для пояснения этого на рис. 2.20 представлены кривые срок службы — потенциал для углеродистой стали в среде, содержащей сероводород [75]. При pH = 4 стойкость при катодной поляризации действительно заметно повышается (в некотором узком диапазоне потенциалов в результате образования поверхностного слоя Ре5). Однако для длительного защитного действия этот эффект не может быть использован. По результатам измерений видно также, что по мере снижения потенциала, стойкость (по времени до разрушения) уменьшается. Анодная защита от коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого водородом, теоретически возможна, но нерациональна, поскольку при этом усилится равномерная поверхностная коррозия. Коррозионное растрескивание под напряжением под влиянием водорода в углеродистых и низколегированных сталях обычно может развиваться только в присутствии стимуляторов, которые не допускают рекомбинации выделившихся на катоде атомов водорода в молекулы На, вследствие чего в структуру материала может внедриться (диффундировать) повышенное количество водорода (см. рис. 2.1). К числу таких стимуляторов могут быть отнесены, например, гидриды элементов 5 и 6 групп Пери- [c.75]

Путем выбора соответствующих марок сталей и термической обработки при определенных ограничениях уровня действующих напряжений удалось избежать коррозионного (сульфидного) растрескивания труб, но при этом сохраняется общее коррозионное воздействие агрессивных сред, вызывающих более или менее равномерный коррозионный износ стенок труб. Теоретически обоснованное назначение запаса на коррозионный износ в одних случаях позволяет повысить ресурс трубопровода, в других — уменьшить их металлоемкость. [c.4]

Разрушение пружинок от коррозионного растрескивания показано на рис. И. Причина разрушения вызвана совместным одновременно действующими растягивающим напряжением и коррозионной средой при 100-процентной относительной влажности при наличии в ней НдЗ. Высокое содержание углерода в материале пружинки также способствовало быстрому разрушению. [c.29]

Коррозионному растрескиванию подвержены трубо-г роводь и аппаратура подготовки и переработки сероводородсодержащих продуктов [60, 292]. На рис. 1.4. проил-люстрирова] характер коррозионно-меха-нических разрушений конструктивных элементов, вызванных сульфидным растрескиванием. В условиях действия серово-д )родсодержащих сред имеют место практически все основные виды разрушений локализованной (язвенная, точечная и коррозионное растрескивание) и общей (равномерная и неравномерная) коррозии [60]. [c.16]

Коррозионное растрескивание под действием среды может возникнуть в резуль сочетания механически растягивающих напряжений и коррозии. При статических растягивающих напряжениях процесс называют просто коррозионным растрескиванием, а если напряжение переменно, то коррозионной усталостью. Между этими двумя процессами нет четкой границы оба могут приводить к растрескиванию и разрушению. По современным воззрениям, причиной поражения являются не столько сами напряжения, сколько вызываемые ими деформации. [c.34]

Характерное влияние напряжений и остроты концентраторов в средах, вызывающих растрескивание, показано на рис. 54 на примере растрескивания алюминиевого сплава АМгб. Отрицательное влияние концентратора усиливается с увеличением коэффициента концентрации ос и величины приложенных растягивающих напряжений а. С увеличением нагрузки относительное влияние концентратора на время до растрескивания сварных соединений сказывается в меньшей степени по сравнению с основным металлом в связи со значительным влиянием структурного фактора, связанного в рассматриваемом случае с выпадением анодной р-фазы по линии сплавления сварного соединения. Аналогичное влияние оказывают величина напряжений и коэффициент концентрации на долговечность других материалов в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. В средах, вызывающих явление деконцентрации, влияние концентраторов проявляется только при большом уровне напряжений. Характерно в этом отношении влияние концентратора на растрескивание стали СтЗсп в увлажненном сероводороде (см. гл. IV, п. 1). В этом случае в связи со специфическим механизмом разрушения, связанным с появлением в процессе испытаний первичных расслоений, параллельных действующим напряжениям, влияние концентратора проявляется только при большом уровне нагрузки. [c.145]

Когда материал подвергают действию изменяющихся нагрузок, в нем могут происходить процессы, приводящие к его повреждению, даже если нагрузки существенно ниже предела прочности материала. Изменения нагрузки могут в неблагоприятных условиях привести к образованию трещин и к разрушению. Этот тип повреждения называется усталостью. Скорость процесса может значительно возрасти, если одновременно протекает коррозия. Такое явление носит название коррозионной усталости. В данном случае, в отличие от коррозионного растрескивания под напряжением, специфической коррозионной среды не требуется. [c.37]

Чугунами называют широкий круг сплавов на основе железа, содержание углерода в которых превышает. 1,7 %. В настоящее время улучшение качества чугунов позволяет все чаще использовать их для изготовления ответственных деталей, в частности, коленчатых валов автомобилей и тяжелых дизельных двигателей. Существенным преимуШеством чугуна является свойство слегка расширяться при затвердевании. Это делает чугун идеальным материалом для изготовления литых деталей. Чугунные изделия отличаются повышенной стойкостью против коррозионного растрескивания, однако под действием циклических напряжений в агрессивной среде чугун разрушается от коррозионной усталости. Наименее стоек к коррозии под напряжением высокопрочный чугун, [c.40]

Причины, вызывающие межкристаллическую коррозию основного металла в непосредственной близости от шва, еще не совсем ясны. Одной из них может быть негомогенность аустенита при нагревании до температур, близких к солидусу, с последующим выделением вторичных фаз по границам зерен. Коррозия такого вида распространяется по линии, отделяющей шов от основного металла, и называется ножевой. В этой зоне наиболее велика опасность коррозионного растрескивания, которое возникает вследствие одновременного действия коррозионной среды и внутренних напряжений, причем влияние обоих факторов одинаково. [c.101]

Образование сквозных трещин в защитных полимерных покрытиях при контакте с химически активными средами является частным случаем распространенного процесса растрескивания покрытий под действием механических напряжений и агрессивных сред — коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание полимеров имеет место при одновременном действии на материал растягивающих напряжений и агрессивной среды. Начинается процесс с зарождения дефектов и их постепенного развития в одну или несколько магистральных трещин. Дефекты в полимерном покрытии могут возникать в процессе изготовления или в процессе эксплуатации, например в результате химической деструкции. [c.48]

Напряжения в металле, возникающие при изготовлении оборудования и его эксплуатации, как правило, усиливают коррозионное действие среды. Превышение допустимого уровня напряжений в сочетании с коррозионной активностью среды часто приводит к коррозионному растрескиванию металла. Усиливают коррозию также резкие колебания температуры, способствующие нарушению целостности защитных пленок. Кроме того, при резких колебаниях температуры снижается усталостная прочность материала, ускоряется процесс старения. [c.285]

Исследования [104] по электрохимическому поведению различных титановых сплавов не позволили выявить какие-либо особенности, достаточные для объяснения чувствительности к КР. Поэтому основа чувствительности к КР может быть найдена в металлофизика сплавов безотносительно к опасным компонентам среды. Влияние металлургических факторов на КР является в большей мере качественным, чем влияние механических факторов или факторов среды. К тому же влияние состава и микроструктуры может изменяться под действием среды. Первая часть последующей дискуссии будет ограничена коррозионным растрескиванием в водных растворах. [c.406]

Оборудование предприятий нефтехимии и нефтепереработки рабо-тг1ет в условиях действия механических напряжений, высоких температур, природных и технологических коррозионно-активных сред, инициирующих возникновение и накопление повреждений, приводящих со временем к нарушению его работоспособности. Преобладающая часть парка оборудования нефтепереработки имеет поверхностный контакт с рабочей средой, эксплуатируется в очень жестких режимах -- в условиях действия высоких давлений и температур. Современные технологические процессы ориентированы на углубление переработки нефтяного сырья. Увеличение выхода светлых нефтепродуктов связано с повышением роли деструктивных процессов переработки нефти, что в свою очередь ведет к интенсификации технологических процессов и усложнению конструкции оборудования. В последние годы в переработку вовлекаются все большие объемы нефтей с повьппенным содержанием сероводорода, минеральных солей и газоконденсатов с высоким содержанием агрессивных компонентов. Это обстоятельство значительно усложняет условия эксплуатации оборудования, вызывая интенсивное развитие различных коррозиошак процессов. Коррозионная активность технологических сред является одним из основных факторов, снижающих надежность металлических конструкций и способствующих зарождению трещин [4]. Агрессивное воздействие рабочих сред обусловлено обводненностью нефти, наличием в ней кислых компонентов, сернистых и хлористых соединений, а так же применением в процессе подготовки и переработки коррозионно-активных реагентов. Как показали результаты диагностирования 59 резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов (годы постройки 1975 - 80, объем резервуаров 20 ООО м ), при суммарном содержании в нефти воды, хлора и серы более 3 % коррозионное растрескивание имело место во всех резервуарах, эксплуа-тировавпшхся более 15 лет [3]. Особую опасность представляет разрушение оборудования в условиях действия водородосодержащих и водородо-вьщеляющих сред. [c.7]

Все конструкции запроектированы для работы под действием упругих нагрузок, поэтому для зарождения во многих титановых сплавах трещин коррозионного растрескивания в водных средах требуются некоторые виды концентраторов напряжений. Такие концентраторы напряжений могут быть образованы несколькими путями, которые обсуждаются ниже. [c.414]

В расчетах на прочность технологической аппаратуры конструктору часто приходится учитывать общую равномерную по поверхности коррозию металлов и сплавов, для чего необходимо знать проницаемость материала в мм/год при заданных рабочих условиях агрессивной среды (концентрация, температура, давление). Она учитывается при выборе величины прибавки на коррозию к рассчитанной толщине стенки аппарата. В ряде случаев при конструировании технологической аппаратуры необходимо учитывать также и другие виды коррозионного разрушения материалов. Например, в химических аппаратах, выполненных из кислотостойкой стали и находящихся под постоянным повышенным давлением, при совместном действии коррозионной среды и растягивающих напряжений в ряде случаев наблюдается коррозионное растрескивание металла, происходящее обычно внезапно без видимых изменений материала, Это явление не имеет места при наличии в металле напряжений сжатия. Кроме того, коррозионное растрескивание происходит в небольшом количестве агрессивных сред и зависит от величины давления и температуры, Известно, что ускоренное растрескивание аппаратуры из кислостойких сталей, находящейся под постоянно действующей нафузкой, имеет место в растворах Na I, Mg l,, 7,т)С , Ь1С1, Н 8, морской воде и т,д. Латуни обнаруживают склонность к коррозионному растрескиванию в среде аммиака. [c.9]

По адсорбционной теории, развиваемой Г. Улигом, процесс коррозионного растрескивания объясняется ослаблением межатомных связей в напряженном состоянии сплава при адсорбции анионов раствора, происходящей преимущественно на подвижиых дислокациях или других несовершенствах структуры. Это приводит к снижению поверхностной энергии и облегчает разрыв межатомных связей металла. На основе этой теории объясняется специфичность сред, вызывающих коррозионное растрескивание, действие коррозионной защиты. [c.111]

Происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Заметим, что в кислых средах, вызывающих общую коррозию, часто отмечается заметное снижение относительного сужения, хотя равномерное удлинение может быть таким же, как и при испытаниях на воздухе. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразова-ние) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой (рис. 2.7). В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва (рис. 2.6). Часто имеет место сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концентраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу (рис. 2.6,г). Особенностью разрушений при кор-розионно-механическом воздействии является наличие на из гомах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др. [c.71]

Таким образом, наиболее частая причина отказа — коррозионное растрескивание. Оно является следствием двух одновременно действующих факторов — агрессивности среды и остаточных напряжений в металле. При этом коррозионное растрескивание наблюдается только при растягивающих напряжениях. Аналогичное влияние агресс1шная среда оказывает п на усталость металла. При одновременном воздействии знакопеременных напряжений н агрессивной среды появляется коррозионная усталость металла. [c.48]

Коррозионное растрескивание напряженного металла развивается последовательно в несколько стадий начальная — от момента действия агрессивпой среды до возникновения разрушений в виде первичных трещин, и последующие стадии, при которых трещины развиваются так интенсивно, что наступает мгновенное ра фушение металла. Па рис. 78 показана в качестве примера одна из последних стадий развития поверхностных трещин в околошовной сварной зоне, у которо остаточные наиряжеты не были сняты. [c.108]

При резко выраженной местной коррозии скорость коррозионного разрушения, как правило, не может быть достаточно точно охарактеризована этими показателями. Скорости, например, меж-кристаллической коррозии, а также коррозионного растрескивания (возникает при одновременном действии на металл агрессивных сред и механических напряжений) могут быть количественно характери зованы механическим показателем коррозии по потере прочности металла (%) за определенное время. [c.208]

Учет коррозионного износа стенок газопроводов, транспортирующих среды, содержащие сероводород, обычно производили путем увеличения толщины стенки на 3 мм для неосушенных сред и на 2 мм для осушенных по сравнению с номинальными толщинами для неагрессивных сред. Однако эти величины не являются обоснованными, так как базируются на понятии максимальная допустимая скорость коррозии в предположении постоянства этой величины во времени, что не соответствует реальным условиям эксплуатации. Действительно, несущая способность стенки трубопровода, подвергаемой воздействию общей коррозии (коррозионное растрескивание в присутствии сероводорода исключается соответствующим выбором состава и термообработки стали и определяется достижением предельного допускаемого значения напряжения, которое для газопромысловых трубопроводов в зависимости от кате гор ийности трубопровода составляет 0,3— 0,5а,г), определяется действующими напряжениями. Динамика изменения напряженного состояния в стенке трубопровода зависит от изменения как силовых нагрузок (давления), так и толщины стенки вследствие ее коррозионного износа. В свою очередь изменение механических напряжений в стенке вызывает изменение скорости коррозионного износа. Неучет реальной динамики этих процессов при назначении толщины стенки может привести либо к занижению запаса толщины на коррозионный износ, либо к неоправданному ее завышению и перерасходу металла. [c.243]

Результаты испытания в производственных условиях обследований действующих агрегатов на разных предприятиях дают основание утверждать, что при налаженном технологическом процессе для нагнетателя сернокислотного производства могут быть использованы среднелегированные стали для лопаток (типа 13Н5А) и обычные конструкционные марки для прочих деталей, удовлетворяющих по прочностным и пластическим свойствам. При применении новых высокопрочных сталей обязателен контроль на склонность в указанной среде к коррозионному растрескиванию в производственных условиях. [c.44]

Коррозионное растрескивание под напряжением медных материалов вызывается растягивающими напряжениями - обычно остаточными напряжени51ми после холодной обработки - в сочетании с действием коррозионной среды, которая содержит аммиак и влагу, ртуть или родственные им вещества. Примерами таких сред являются паяльные флюсы, содержащие аммоний моча, атмосфера животноводческих помещений и даже открытые атмосферы (рис. 120). Поскольку опасность растрескивания наиболее велика в сезоны высокой влажности, явление иногда называют сезонным растрескиванием . Способностью вызывать коррозию медных сплавов под напряжением обладают и другие вещества, например нитриты. Трещины могут быть транскристаллитными или межкристаллитными в зависимости от pH среды и от величины напряжения. [c.137]

Высказано положение, что при механическом нагружении сталей в агрессивных средах, содержащих ингибиторы коррозии, существует конкуренция двух противоборствующих факторов разупрочнение Материала из-за адсорбционного снижения поверхностной энергии и упрочнение в связи с адсорбционным ингибированием локальной коррозии. Преобладание одного из этих факторов зависит от уровня адсорбщюнной и ингибирующей активности веществ. Так, при явно выраженной химической адсорбции, когда образуются адсорбционные пленки с высокой защитной способностью j преобладает адсорбционное упрочнение. При обратимой (физической) адсорбции, когда ингибирующее действие незначительно, возможно преобладание адсорбционного разупрочнения (тог а проявляется эффект Ребиндера). Поскольку физическая и химическая адсорбции взаимосвязаны и адсорбция во многих случаях обусловливает ингибирование коррозии, эффект Ребиндера вследствие введения в средьг ингибиторов, как правило, не проявляется [69]. В настоящее время подобран ряд достаточно эффективных ингибиторов, существенно повышающих сопротивление металлов и сплавов коррозионному растрескиванию [8,19]. [c.109]

Конструкция оборудования, работающего в коррозионной среде, должна предусматривать возможность защиты от локальных видов коррозии, таких как контактная, щелевая, язвенная, струевая. Выбираемые материалы не должны быть подвержены селективно-избирательным видам коррозии (коррозионное растрескивание, питтинговая и язвенная коррозия, межкристаллитная коррозия). Назначение уровня действующих нагрузок должно производиться с учетом допустимых пределов по коррозионно-механической прочности материалов. [c.80]

Вторая часть справочника содержит данные о влиянии химически активных сред на некоторые физические, главным образом механические свойства материалов. По сравнению с имеющимся рбъемом информации о скорости коррозии количество публикаций по коррозионно-механическим свойствам материалов невелико. Предлагаемая сводка, суммирующая в какой-то мере опыт химической промышленности, является первой в справочной литературе попыткой объединения сведений о склонности сталей и сплавов к коррозионному растрескиванию и о влиянии различных сред на прочность и пластичность металлов, пластмасс и резин. Число сред, представленных в разделе, далеко не исчерпывает номенклатуры важнейших соединений, но все же позволяет получить сведения о таких промышленно важных явлениях, как сульфидное и хлоридное растрескивание сталей, щелочная хрупкость, водородная коррозия и охрупчивание, аммиачное растрескивание медных сплавов, изменение механических свойств неметаллических материалов под действием галогенпроизводных, аммиака, киС лот и т. д. [c.4]

В то же время в случаях ускоренного роста трещин при окислении предполагается [18—21, 173, 177], что стимулирующее влияние окисления на поверхностное растрескивание и распространение трещин аналогично некоторым механизмам коррозионного растрескивания, таким как расклинивающее действие окисла [102] или растрескивание путем разрушения поверхностной пленки и репассивации [101, 178—182]. В обоих случаях ускорение растрескивания объясняется усиленной напряжением коррозией, заключающейся в чередующемся разрушении оксидной пленки и последующем быстром окислении незащищенного металла. Повышение скорости ползучести в средах, содержащих Na l, объяснялось либо подобным же ускорением растрескивания [183], либо общей коррозией под действием Na l [40], либо одновременным действием обоих факторов [184]. В любом случае следовало ожидать уменьшения пластичности, что и наблюдалось в действительности [40]. [c.45]

Влияние потенциала на коррозионное растрескивание в концентрированных растворах, содержащих р-, не было исследовано детально. Предварительные данные указывают на то, что минимальная величина /Сткр находится в пределах потенциалов от —500 мВ до —1000 мВ и что имеются области катодной и анодной защиты. Наиболее общая точка зрения на влияние приложенного потенциала сводится к тому, что распространение субкритической трещины под действием среды может быть мгновенно приостановлено путем смещения приложенного потенциала в катодную область. Такой эффект не может быть достигнут в сильнокислых растворах [97]. [c.327]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология