Металлы наводороживание

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]

Водородное охрупчивание в условиях статического нагружения металла приводит к снижению его длительной прочности. Это явление называют статической водородной усталостью или при наводороживании в сероводородсодержащих средах— сульфидным растрескиванием. [c.21]

Катодная поляризация в цинкатных электролитах в отсутствие специальных добавок сравнительно невелика (рис. ХП-2, кривая 5) и имеет в основном диффузионный характер. Выход металла по току в интервале допустимых плотностей тока практически не изменяется и равен приблизительно 95—98%. Хорошие по качеству (компактные, светлые) осадки на катоде получаются из цинкатного электролита в присутствии небольшого количества других металлов (5п, РЬ, Нд) или некоторых органических ПАВ. Равномерность покрытий, получаемых из цинкатных электролитов, по толщине значительно выше, чем покрытий из кислых электролитов. Эти электролиты обладают высокой электропроводностью и в определенных условиях могут заменять цианистые при покрытии рельефных изделий. Они хорошо зарекомендовали себя при цинковании мелких деталей во вращающихся барабанах. Достоинствами этих электролитов являются нетоксичность, отсутствие наводороживания покрываемой стали, простота состава и несложность приготовления электролита. [c.379]

Растворение железа основы и выделение водорода при травлении черных металлов в серной и соляной кислотах часто вызывает перетравливание и наводороживание поверхности изделий. Для предотвращения этих явлений в растворы добавляют поверхностно-активные вещества — ингибиторы травления, которые, практически не влияя на скорость растворения окислов железа, замедляют или прекращают растворение металлического железа. [c.372]

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 настоящее время установилось единое мнение, что главная опасность при воздействии сероводородных сред заключается не в увеличении скорости коррозии, а в усилении наводороживания стали, приводящего к охрупчиванию металла и коррозионному растрескиванию оборудования нефтяных и газовых месторождений. [c.20]

С водородом Ре, Со и N1 не образуют соединений, но активно его растворяют. Особенно это относится к высокодисперсному никелю. Растворение водорода в металлах (наводороживание) приводит к потере их прочности (водородная хрупкость), поэтому удаление водорода, попадающего в металлы при катодном осаждении, является важной технической задачей. [c.187]

Металл Наводороживание, объем н. % Исследователь [c.46]

В некоторых случаях воздействие среды приводит к глубоким изменениям состава и свойств материала. Это типично для органических конструкционных и прокладочно-уплотнительных материалов (пластмасс, резин и др.), а иногда наблюдается и для металлов (наводороживание, поглощение или потеря углерода, азотирование, селективная коррозия и др.). [c.5]

Выделение водорода — очень сложная реакция, состоящая и нескольких ступеней. Каждая ступень имеет несколько стадий, так что данная достаточно хорошо изученная реакция на самом деле подобна длинноцепной реакции. Далее, скорость этого процесса не всегда определяется только одной стадией. Примеси могут либо увеличить, либо уменьшить скорость выделения водорода, так как создаваемые ими различия поверхности будут воздействовать на одну или несколько стадий реакции. Не всегда ясно, будет ли это влияние сказываться на первоначальной адсорбции ионов водорода на поверхности металла, образовании атомов водорода, мобильности протонов или отделении молекул, и маловероятно, что примеси воздействуют только на какую-либо одну из перечисленных ступеней. Так, например, мышьяк и сера, по-видимому, замедляют реакцику соединения двух атомов в соответствии с ур авнением (21) и, следовательно, повышают вероятность растворения водорода в металле. В частности, для черных металлов наводороживание и пузырение часто вызываются средами, содержащими соединения этих веществ. [c.98]

При электроосаждении металлов наводороживание стальной основы — катода сильно изменяется при переходе от одного электролита к другому. Наибольшее наводороживание происходит в цианистых электролитах кадмирования, цинкования и меднения. Велико наводороживание в сульфатных электролитах для осаждения Сс1, 2п, Си и N1, а также в растворах хромовой кислоты, используемых для износостойких и защитно-декоративных покрытий. [c.448]

Значительное ухудшение механических свойств в результате наводороживания приводит к возникновению так называемой водородной хрупкости стали (см. также часть вторую настоящей книги). При кратковременном действии статической нагрузки, водородная хрупкость проявляется в снижении показателей пластичности металла и сопротивления разрыву. При длительном действии статической нагрузки у наводороженного металла отмечается снижение длительной прочности и замедленное разрушение (статическая водородная усталость), а в случае действия циклической на-грузни — снижение выносливости стали (циклическая водородная усталость) [29]. Кроме того, при возникновении огромных давлений газообразного водорода во внутренних полостях металла наводороживание может вызвать разрушение стали и при отсутствии внешней нагрузки. [c.47]

Вакуумным методом можно получать покрытия толщиной 0,1—20 мкм, отличающиеся достаточно высокими адгезионными свойствами, однородностью химического состава и низкой пористостью. К достоинствам этого метода относится также отсутствие наводороживания основного металла в процессе нанесения покрытия. [c.82]

Рассмотренные методы нанесения металлических покрытий на сталь, данные о свойствах этих покрытий и их защитной способности в условиях коррозионноактивных сред свидетельствуют о перспективности этого метода, обеспечивающего высокую степень защиты не только против общей коррозии, но и в условиях таких опасных видов разрушения оборудования, как коррозионное растрескивание и наводороживание, повышающего прочность стали в условиях циклических и динамических силовых воздействий и позволяющего экономить легированные стали и цветные металлы. [c.88]

Предотвращение коррозии аппаратуры и оборудования. Характерной особенностью эксплуатации установок каталитичеокого риформинга и гидроочистки является наличие коррозионных процессов. В результате коррозии происходят расслоение металла аппаратуры и образование пузырей. Эти разрушения обусловлены наводороживанием в результате электрохимической сероводородной коррозии. Именно наличие в аппаратах водной фазы, содержащей сероводород, является необходимым условием коррозии с восстановлением ионов водорода и последующим внедрением атомарного водорода в металл.-Атомарный водород образуется вследствие реакции между железом и водой [c.199]

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 суще-стве пю 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]

Дефекты основного металла и сварных соединений приводят к образованию некогерентных границ зерен, коррозионно нестойких пленок, создают концентрацию макро- и микронапряжений, повышают термодинамическую неустойчивость дефектных участков поверхности и интенсифицируют их наводороживание и электрохимическое растворение. Поэтому для повышения надежности оборудования и коммуникаций, контактирующих с сероводородсодержащими средами, наряду с тщательным входным контролем соответствия материалов конструкций техническим условиям на их поставку и неразрушающим контролем монтажных сварных соединений, эффективными являются предпусковые гидроиспытания металлоконструкций давлением, создающим напряжения до 95% от минимального нормативного значения предела текучести металла [33, 34]. В ходе этих испытаний разрушаются участки основного металла и сварных соединений, содержащие потенциально опасные дефекты. Вокруг оставшихся неопасных дефектов образуются зоны остаточного сжатия, повышающего коррозионную стойкость сварных соединений. Кроме того, после гидравлических испытаний в 2-3 раза снижаются максимальные остаточные напряжения в зоне сварных соединений труб за счет пластического удлинения растянутых областей металла. Одновременно снижаются наиболее высокие монтажные напряжения в трубопроводах. Там, где по техническим причинам проведение гидроиспытаний не представляется возможным, для выявления недопустимых дефектов необходимо применять 100%-ный радиографический контроль сварных соединений и его 100%-ное дублирование ультразвуковым методом [25, 35]. [c.67]

Влияние жидких сред на усталостную долговечность металла может быть различно. Инертные по отношению к металлу среды могут незначительно увеличивать усталостную долговечность металла по сравнению с долговечностью в воздухе за счет лучшего отвода тепла, более равномерного распределения механических нагрузок. Однако в подавляющем большинстве случаев воздействие жидкой среды приводит к снижению усталостной долговечности за счет проявления адсорбционного снижения прочности металла, наводороживания или анодного растворения металла. В зависимости от того какой из факторов является превалирующим, различают ад ор бци Нную, ко рро и Н ую и од о Одную у тал С гь [ 14 ]. [c.9]

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]

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]

Существует также мнение, что в металл диффундируют не атомы, а ионы водорода и при этом промотиро-вание сероводородом процесса наводороживания объясняется ослаблением связи между поверхностными атомами металла при адсорбции ионов гидросульфида, что облегчает проникновение водорода в металл. [c.20]

Таким образом, на скачкообразном этапе развития трещин коррозио1шого растрескивания работа коррозионной коротко-замкнутой гальванопары СОП - бывшая , т. е. состарившаяся СОП, определяет чисто коррозионное подрастание треицшы на величину А /к, а также охрупчивающее металл наводороживание. Значит, работа данной гальванопары прямо определяет величину А/к и косвенно (через водород) величину A/mi т, е. величину чисто механического скачка трещины. Роль эффёкта адсорбционного разупрочнения (эффект Ребиндера) на скачкообразном этапе, по-видимому, несущественна, поскольку трещина продвигается из толщи металла к ее вершине, а в толще металла среда отсутствует. [c.88]

На IV этапе развития в трещинах вследствие реализации щелевого эффекта наблюдается подкисление среды, что приводит к катодному процессу частично с водородной деполяризацией. Следствием этого будет восстановление водорода на металле и поступление его в металл (наводороживание), интенсивность которого определяется суммарной з. д. с. двух последних гапь-ванопа р [53, 55]. Поступивший водород будет стекаться в зону максимальных напряжений перед вершиной трещины, разупрочняя там металл. [c.97]

Сравнительно большой размер органических молекул ограничивает возможность их проникновения непосредственно в вершину трещины. По всей вероятности, в первый момент после очередного скачкообразного подрастания трещины на образующейся в ее вершине ювенильной поверхности металла адсорбируются вода, водород, кислород, имеющие гораздо меньший размер молекул. Это создает условия для интенсификации электрохимических коррозионных процессов анодного растворения металла и водородного охрупчивания. Растворение металла и выход не полностью гидратированных ионов железа резко снижает pH электролита в вершине трещины. Выделяющийся при катодном процессе водород адсорбируется ювенильной поверхностью и диффундирует в глубь металла в зону предразрушения, резко снижая ее пластичность и облегчая хрупкое разрушение. Являясь одним из существенных факторов, определяющих влияние смазочной среды на усталостную долговечность металла, наводороживание металла и водородный износ рассматривают как основную причину значительного снижения усталостной долговечности подшипников качения при наличии в масле даже микроколичеств воды, 92 . [c.33]

На рис. 109 [220] приведены сравнительные данные по скорости коррозии тантала, ниобия, циркония, гафния в кипящей 75 %-ной H2SO4 (185°С). Видно, что в этих условиях ниобий значительно менее стоек, чем тантал. Гафний и цирконий занимают промежуточное положение. Для тантала и ниобия также, как для гафния и циркония, некоторую опасность представляет возможность охрупчивания под влиянием катодного наводороживания. Для устойчивого состояния металла наводороживание может быть достаточно медленным, однако этот процесс протекает заметно быстрее, если наступает ускорение коррозии или если стойкий в данных условиях металл (например, тантал) подвергается катодной поляризации или находится в контакте с менее стойким металлом. [c.299]

Растрескивание металла во влажных сероводородных средах представляет значительно большую опасность, чем обш ая коррозия. Наводороживание и сопутствуюш ее ему растрескивание металла при низких температурах происходит в результате электрохимической коррозии в сероводородных средах. Это разрушение металла возникает внезапно и носит выраженный локальный характер. Весьма сложно предугадать возможность и место возникновения этого вида коррозии и принять меры, предотвращающие разрушение. [c.148]

Для предотвращения наводороживания поверхности металла в травильные ванны добавляют специальные присадки - замедлители. Замедлители адсорбируются на поверхности изделий и затрудняют- переход частичек меташш в раствор [ 24 ]. [c.92]

На практике встречается много примеров разрушения конструкций или их элементов, вызванного водородной хрупкостью высокопрочные углеродистые стали разрушаются за несколько недель и даже дней при контакте с природным газом, содержащим сероводород стальные пружины иногда растрескиваются при травлении в серной кислоте или после нанесения гальванического покрытия. Во всех этих случаях растрескивание вызвано внедрением в металл атомов водорода, выделяющегося в результате химических реакций (например, при травлении в кислотах). Наводороживание не всегда кончается разрушением металла. Присутствпе водорода в кристаллической решетке ведет к потере им пластичности (т. е. к хрупкости), но только достаточно большие растягивающие нагрузки или значительные внутренние напряжения могут привести к его растрескиванию, которое обычно протекает как транскристаллитный процесс. [c.454]

При очистке газов от кислых компонентов наряду с общей коррозией происходит также коррозионное растрескивание. При этом коррозионному растрескиванию подвержены сравнительно малопрочные стали с пределом текучести ниже критического значения, которые обычно не поддаются растрескиванию. Это несоответствие объясняется более агрессивными условиями, возникающими в парогазовой фазе в связи с образованием на поверхности металла пленки влаги. Из-за малой толщины этой пленки создаются условия более легкого, чем в жидкой фазе, доступа сероводорода (стимулятора наводороживания и растрескивания) к поверхности металла, и в то же время сохраняется электролитический характер среды. Коррозионному растрескиванию подвержены абсорберы, десорберы, теплообменники, подогреватели, трубопроводы. Как правило, коррозионное растрескивание возникает вблизи сварных швов и трещины направлены вдоль сварных швов. Для предотвращения коррозионного растрескивания рекомендуется применять термическую обработку (обжиг) для снятия остаточных напряжений. Наличие хлоридов в сероводородном растворе увеличивает склонность стали к коррозионному растрескиванию. Высокую стойкость к коррозионному растрескиванию проявили стали с 3% молибдена типа Х17Н13МЗТ. [c.176]

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 образовав-П1ИХСЯ трещин при наводороживании стали происходит после снижения пластичности металла до определенной минимальной величины [11, 12], [c.16]

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 повышенной агрессивности среды. Отмечается [18] преимущественное образование пузырей в неси лошностях 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]

Первый ингибитор сероводородной коррозии ИФХАНГАЗ-1В был получен с помощью реакции цианэтилирования вторичных аминов. В результате взаимодействия железа с сероводородом и органическим катионом ингибитора на поверхности металла возникают устойчивые соединения, затрудняющие протекание электрохимических реакций. Вследствие наличия нитрильной группы СЫ ингибитор ИФХАНГАЗ-1В обладает свойством антивспенивания. Он также подавляет образование пены, появляющейся по различным технологическим причинам. Ингибитор имеет высокие защитные свойства при малых концентрациях в среде, которые усиливаются при увеличении в ней содержания сероводорода. Реагент способен увеличивать перенапряжение водорода более чем на 150 мВ и при этом сильно затруднять анодную реакцию, уменьшая ток саморастворения на два порядка. Незначительное содержание ингибитора ИФХАНГАЗ-1В в среде резко снижает наводороживание стали. [c.222]

Из табл. 44 следует, что значения критериев в среде NA E ближе к требованиям теории замедленной рекомбинации. Напротив, при дозировании ингибиторов в коррозионной среде величины критериев больше соответствуют расчетным значе-ниям теории замедленного разряда, то есть в данном случае катодное выделение водорода лимитирует стадия разряда. Таким образом, в присутствии ингибиторов наблюдается выгодная с точки зрения снижения скорости коррозии и наводороживания металла инверсия лимитирующей стадии катодного выделения водорода, которая способствует снижению его окклюзии и, соответственно, охрупчиванию металла. [c.300]

В процессе правки на многовалковых правильных машинах заготовка подвергается знакопеременному упругопластическому изгибу. В этом случае степень пластических деформаций в заготовке может быть значительно больше, чем при однократном изгибе. Процесс правки заготовок растяжением также связан с возникновением остаточных деформаций и напряжений. Процесс очистки хотя и не связан с изменением формы заготовок, но он также сопровождается возникновением остаточных деформаций и напряжений. Например, в процессе дробеструйной очистки поверхностные слои заготовок подвергаются локальному динамическому воздействию дроби, вызывающей на поверхностных слоях заготовок пластические деформации. Указанный факт является одной из причин повышенной скорости коррозии некоторых сталей в начальный момент коррозионных испытаний. При очистке абразивами и металлическими щетками тонкие поверхностные слои также получают пластические деформации сдвига. Однако, в силу того, что эти слои очень тонкие, то влиянием их на сопротивляемость механокоррозионному разрущению, видимо, можно пренебречь. Химическая очистка способствует наводороживанию поверхностного слоя проката [10]. Тепловая очистка основана на нагреве заготовок до температур 150-200°С с последующей механической очисткой. Если процесс тепловой очистки происходит в результате локального нагрева, то в отдельных зонах возможно появление остаточных деформаций. Процесс механической резки основан на создании в металле деформаций сдвига. В силу того, что между ножами имеется зазор, в зоне резания металл подвергается упругопластическому изгибу. В большинстве случаев после резки производят обработку кромок под сварку. В результате этого слой металла, в котором возникли деформации сдвига, в основном, удаляется. Тем не менее участки, подверженные изгибу, остаются. Процесс гибки и калибровки обечаек аналогичен процессу правки проката упруго- [c.51]

Электролитические оса. ки хрома, особенно блестящие, отличаются большой пористостью, склонностью к растрескиванию вследствие наводороживания и структурных изменений, вызывающих повышенные q yтpeнниe напряжения в металле. В связи с этим хромовое покрытие, нанесенное непосредственно на поверхность стали (без подслоек), не обеспечивает надежной защиты ее от коррозии. В последнее время микропористые осадки хрома успешно применяются для защиты от коррозионного разрушения стальных изделий, покрытых никелем, с примесью дисперсных минеральных частиц (стр. 353 сл,). [c.414]