Виды сероводородного коррозионного растрескивания

Виды сероводородного коррозионного растрескивания [c.151]

Сероводородное коррозионное растрескивание нержавеющих сталей вызывают среды, содержащие влажный сероводород. По своему характеру этот вид растрескивания аналогичен растрескиванию низколегированных сталей в водных растворах сероводорода. Это было установлено в работах [63, 64], авторы которых [c.92]

Основное количество повреждений (247) наблюдалось в течение первых шести лет эксплуатации. В 1971-1973 гг. оно непрерывно возрастало. В следующие три года несколько снизилось, но все же находилось на недопустимо высоком уровне. Затем количество повреждений снизилось до минимума и держалось на таком уровне до 1995 г. В последние годы начали поступать сведения об одиночных коррозионных повреждениях трубопровода, причина возникновения которых требует выяснения. Большинство повреждений имело вид нераскрывшихся коррозионных трещин различной длины (20-150 мм) на продольных заводских сварных швах поблизости от кольцевых монтажных швов или непосредственно на них. Известно, что с момента ввода в эксплуатацию по апрель 1972 г. по трубопроводу Оренбург-Заинск транспортировался неингибированный газ с содержанием НгЗ до 2,5% об., который мог вызвать сероводородную коррозию металла, проявляющуюся в разных формах — от общей равномерной коррозии до водородного расслоения и сероводородного растрескивания. [c.62]

Проявления сероводородной коррозии металла весьма разнообразны. Наименее опасной формой является равномерное разъедание поверхности металла - общая коррозия. Наиболее опасным видом коррозионного поражения металла является локальная или питтинговая коррозия, которая может провоцировать коррозионное растрескивание металла при наличии растягивающих нагрузок [1]. [c.25]

Однако сочетание воды в любом виде с представляет большую опасность. Известны случаи, когда обсадные трубы в присутствии НгЗ были разрушены в течение 2 ч. Коррозионно-активной в условиях добычи сырого газа считается среда, ограниченная следующими параметрами парциальное давление сероводорода > 0,3 МПа, температура Г 338 К и рН<10.-В среде с такими параметрами развиваются все три коррозионных процесса. Невыполнение хотя бы одного из ограничений практически устраняет развитие самого опасного процесса — сероводородного растрескивания. С увеличением парциального давления активность сероводородсодержащих сред повышается, усиливаются процессы общей коррозии, однако максимум процесса наводороживания находится в области 293—303 К. Снижение pH усиливает коррозионную активность среды. [c.144]

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]

Коррозионное (сульфидное) растрескивание металла, вызываемое действием влажного сероводорода и растягивающих напряжений,— один из самых опасных видов коррозии. Явление сероводородной коррозии до настоящего времени полностью не изучено. Известно, что при наличии влаги сероводород образует сероводородную кислоту, которая реагирует с металлом и пленкой окислов на его поверхности, образуя нерастворимые сульфиды, что видно из следующих реакций [c.6]

Наличие сероводорода в рабочих средах вызывает опасность хрупкого разрушения оборудования. Сероводородсодержащий продукт одновременно может вызывать все наиболее характерные виды коррозионного разрушения общую коррозию локализованную (язвенную) коррозию коррозионное (сульфидное) растрескивание. Преимущественная реализация того или иного вида коррозионного разрушения зависит от свойств среды и металла, уровня номинальной и локальной напряженности и др. Коррозионные среды оказывают двоякое воздействие на металл. С одной стороны, вследствие электрохимического растворения металла происходит уменьшение поперечного сечения элемента, что способствует повышению действующих напряжений и последующему его разрушению. С другой стороны, анодное растворение металла может приводить к релаксации локальных напряжений из-за притупления вершины трещины или какого-либо другого концентратора. Причем способность к релаксации напряжений зависит от вязкопластических характеристик металла. Специфической особенностью сероводородсодержащего продукта является его охрупчивающее воздействие на металл. Механизм сероводородного охрупчивания аналогичен водородному и заключается в следующем [c.432]

Коррозия в средах, характерных для газовой промышленности, является сложным и окончательно не изученным до настоящего времени процессом. Коррозионные проявления в присутствии сероводорода, углекислого газа и других агрессивных агентов не ограничиваются просто растворением металла, вызывающим утоньшение стенок оборудования и зависящим от большого числа факторов. Кроме того, что коррозия носит более опасный неравномерный, местный характер в виде питтингов и язв, она вызывает наводороживание и приводит к сероводородному и карбонатному растрескиванию стали, находящейся под напряжением. Наиболее подвержены последнему виду разрушения высокопрочные углеродистые стали. Опасность растрескивания состоит в том, что от него не спасает обычный припуск на коррозию, и визуально кажущееся неповрежденным оборудование может мгновенно разрушиться. [c.14]

Для конструкционных сталей, имеющих в основном решетку а-железа, стойкость к сероводородному коррозионному растрескиванию зависит от степени ее упрочнения и типа структуры, получаемой после термической обработки. Ряд исследователей считает, что многие сплавы на основе железа, упрочняемые термической обработкой, могут разрушаться при сульфидном растрескивании под напряжением (например термообработанные высокопрочные или низколегированные стали [12]), однако большинство сплавов можно сделать устойчивыми к этому виду разрушения с помощью термической обработки. В настоящее время существуют отдельные рекомендации по рациональным режимам термической обработки нефте- и газопромыслового оборудования из различных конструкционных сталей, позволяющих повысить стойкость к сульфидному растрескиванию. Известно, что коррозионное воздействие НзЗ-сред проявляется тем сильнее, чем выше характеристики механических свойств стали -твердость, предел текучести и предел прочности. Применение термической обработки позволяет определенным образом изменять прочностные характеристики стали, обеспечивая сталям необходимую стойкость к сульфидному растрескиванию. В зависимости от режимов термической обработки возможно как повышение, так и снижение предела текучести, что определяет особенности наводороживания и, соответственно, возможность охрупчивания стали (например, ряд исследований показал возможность повышения стойкости к сульфидному коррозионному растрескиванию (СКРН) сталей с увеличением значения предела текучести). С целью получения различных структур и повышения эксплуатационных свойств трубные [c.477]

Считается установленным также тот факт, что сера, фосфор и неметаллические включения существенным образом понижают стойкость сталей к сероводородному коррозионному растрескиванию и ВО. Известно, что сера и фосфор способны катализировать процесс абсорбции сталью водорода, замедляя рекомбинацию его атомов, однако, главный ущерб отрицательного воздействия их на прочность усматривают в образовании неметаллических включений, причем сульфиды в большей степени понижают стойкость стали к ВО по сравнению с другими видами включений. Полагают, что сульфидные неметаллические включения играют двоякую роль в качестве дефектов, активных по отношению к водороду - они способны накапливать водород как в атомарной, так и в молекулярной форме, способствуя тем самым развитию разрушения по двум принципиально разным механизмам - по механизму сероводородного коррозионного растрескивания под напряжением (СКРН) и по механизму водородно-индуцируемого растрескивания (ВИР). На рис. 2.2. (данные п/о Оренбурггаздобыча ) показан характер разрушения феррито-перлитной стали по механизму ВИР. При [c.40]

Один из основных видов коррозионного разрушения газонефтепромыслового оборудовармя — статическая водородная усталость (СВУ), т.е. снижение длительной прочности стали в результате водородного охрупчивания в условиях статического нагружения металла. Предел статической водородной усталости, соответствующий максимальному напряжению, при котором не наблюдается коррозионного растрескивания, зависит от многих взаимосвязанных факторов химического состава, термической обработки и механических свойств стали, уровня приложенных напряжений, количества поглощенного водорода, состояния поверхности и др. Влияние этих факторов не только взаимосвязано, но в некоторых случаях и противоположно. Поэтому нельзя рассматривать предельные напряжения, при которых не проис.чодит сероводородного растрескивания, как абсолютные значения дог скаемыч напряжений. которые могут быть использованы при проектировании оборудования их следует рассматривать как сравнительные величины при сопоставлении стойкости различных металлов. [c.35]

Метод нейтрализации — защелачивания сред, вызывающих сероводородное растрескивание стали, базируется на упомянутом выше резком снижении наводороживания и растрескивания металла при переходе от кислых к щелочным сероводородным растворам. Отмечается [47] прекращение растрескивания при pH > 9,5. Однако для оборудования из высокопрочных сталей рекомендуется [48] защелачивание до pH 13. Нейтрализацию обычно осуществляют путем введения аммиака или растворов едкого натра. При использовании последних необходимо принять меры предосторожности против возникновения другого опасного вида разрушения — щелочного растрескивания стали (см. гл. 4). Введение аммиака (без жесткого контроля pH) допускается лишь в системы, не содержащие элементов оборудования из медноцинковых и медноалюминиевых сплавов (в присутствии аммиака эти сплавы подвергаются коррозионному растрескиванию). Никель и никелемедные сплавы неустойчивы в растворах аммиака, особенно при повышенных температурах. [c.61]

Следует иметь в виду, что никакие модели прогнозирования остаточного ресурса не являются достаточно точными, а как правило они очень приближенные. И в значительной степени это относится к сложным методикам с использованием большого или очень большого количества исходных данных. Поэтому следует стремиться к минимальному, но достаточному для требуемой достоверности, числу параметров, учитываемых моделью. Аппараты ОГПЗ работают в контакте более чем с 50-ю различными технологическими средами, при этом имеется более 400 различных комбинаций сталь - среда - температура - давление . В результате систематического обследования в аппаратах выявлены следующие виды коррозионных поражений язвенная коррозия (ЯК), точечная коррозия (ТК) - питтинг, равномерная общая коррозия (Окр), неравномерная общая коррозия (Окн), сероводородное растрескивание (СР), водородное расслоение (ВР), щелочное коррозионное растрескивание (ЩКР), коррозионное растрескивание в диэтаноламиновых растворах (КР в ДЭА). [c.198]

Сероводородная коррозия стальных трубопроводов и оборудования весьма разнообразна, т. е. проявляется в различных формах наименее опасной — в виде равномерного или неравномерного изъедания поверхности металла, более опасной (локальной) — в виде поверхностных язв или питтингов, а также наиболее опасной и, как правило, неожиданной — в виде двух типов коррозионного растрескивания — сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением (СКРН) и водородно-индуцированного растрескивания (ВИР). В некоторых случаях оба типа растрескивания при упоминании о них объединяются под общим названием — сульфидное коррозионное растрескивание (СКР). [c.3]

В средах нефтеперерабатывающих производств, в первую очередь в средах первичных процессов переработки нефти, хромоникелевые аустенитные стали могут подвергаться двум типам кор-)озионного растрескивания — хлоридному и сероводородному. Тричина этих двух видов коррозионного разрушения одна и та же излом, растрескивание и т. п. в том и другом случае происходят под воздействием среды и растягивающих напряжений и сопровождается незначительной общей коррозией металла. Однако каждый из этих видов разрушения имеет свою специфику, свой механизм. Различны и факторы, влияющие на сероводородное и хлоридное растрескивание. [c.89]

Наиболее опасным и часто встречающимся видом коррозионного разрушения оборудования ГФУ являются обусловленные наво-дороживанием расслоение и сероводородное растрескивание стали. Эти виды разрушения возникают в сероводородных средах в присутствии водной фазы при парциальном давлении сероводорода в газовой фазе выше 0,001 ат (см. гл. 3). В наибольшей степени расслоению металла подвержены пропановые аппараты из углеродистых и низколегированных сталей. [c.212]

Во всех упомянутых случаях коррозионные повреждения трубопроводов большого диаметра в первую очередь, по—видимому, были обусловлены невысоким качеством материала, содержащего неметаллические включения и имевшего дефекты структуры, а также недостаточно эффективной подготовкой (сепарацией и очисткой) газа к транспорту, способствовавшей протеканию в трубопроводах сероводородной коррозии. Ингибиторная защита трубопроводов в данных случаях, вероятно, не осуществлялась, поскольку она не практикуется при транспорте осушенного газа и о ней в рассмотренных публикациях не имеется никаких упоминаний. Повреждения, подобные вышеописанным, сопровождавшиеся авариями, неоднократно отмечались на магистральном газопроводе диаметром 1020 мм Средняя Азия — Центр (САЦ), по которому, согласно регламенту, под давлением порядка 5,5...6,0 МПа транспортировался осушенный и очищенный от N28 газ. Однако и в этом случае предположительно недостаточная степень подготовки газа к транспорту неоднократно приводила к "проскоку" некондиционного газа в трубопровод и разрушению последнего. Данный газопровод тоже не защищался ингибитором коррозии. Проведенные на нем испытания ингибиторной защиты, согласно данным коррозионного контроля, обеспечивали некоторое снижение потерь исходной пластичности металла по сравнению с эксплуатацией его в неингибиро-ванной среде [33]. Не исключено поэтому, что применение эффективного ингибирования могло бы до некоторой степени обезопасить эксплуатацию данного газопровода. Однако достаточной уверенности в целесообразности и необходимости применения ингибиторной защиты при эксплуатации магистральных газопроводов нет, так как признано, что в данном случае она экономически невыгодна, а ингибиторы (даже самые высокоэффективные) никогда не гарантируют полной защиты от общей сероводородной коррозии и, следовательно, от обусловленных ею различных видов растрескивания металла (если последний подвержен растрескиванию). [c.39]

Таким образом, можно заключить, что правильно организованная ингибиторная обработка может в определенной степени предохранять трубопроводы газотранспортной системы УКПГ — ОГПЗ от общей сероводородной корррозии. Снижая интенсивность общей коррозии, ингибирование тоже будет способствовать уменьшению вероятности образования и роста коррозионно-водородных расслоений металла трубопроводов, продлевая срок их службы. Однако нельзя гарантировать, что вероятность коррозии, расслоения и растрескивания металла трубопроводов при ингибиторной защите, как и при другом виде противокоррозионной защиты, будет полностью устранена. Такая вероятность, хотя и в значительно меньшей мере, всегда остается. [c.50]

Протяженность промысловых трубопроводов ОГКМ превышает 1300 км, металлоемкость технологического оборудования — 70 тыс. т. Опыт эксплуатации оборудования и трубопроводов ОГКМ свидетельствует о том, что, несмотря на комплекс противокоррозионных мероприятий, наблюдаются отказы металлоконстрзпкций, контактирующих с сероводо-родсодержащими средами. Проведение в каждом конкретном случае анализа эксплуатации, причин и вида отказа металлоконструкций позволяет своевременно принять профилактические меры предупреждения коррозионных повреждений и провести необходимые реконструкционные работы. Отказы, происходящие за период эксплуатации ОГКМ с 1974 по 1990 г., группировали согласно виду объекта (скважины, коммуникации, оборудование) и причинам его выхода из строя (табл. 28). Основными причинами отказов НКТ и деталей оборудования является язвенная коррозия фонтанной арматуры и трубопроводов — сероводородное растрескивание крановые узлы выходят из строя из-за потери герметичности. [c.104]