Наводороживание

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]

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]

Наряду с положительными свойствами гальванические покрытия имеют недостатки наводороживание основы при нанесении покрытия наличие водорода в изделии вызывает водородную хрупкость, снижающую как длительную, так и циклическую прочность. Влияние гальванопокрытий хромом, никелем, медью на выносливость стали в воздухе в значительной степени связано с появлением в приповерхностном слое остаточных напряжений растяжения, которые при воздействии коррозионной среды вследствие нарушения сплошности этих покрытий, являющихся катодными по отношению к стали, усиливают анодное растворение стали. Остаточные напряжения растяжения — не единственный фактор, вызывающий снижение усталостной прочности стали. Снижение усталостной прочности стали можно объяснить еще и наводороживанием стали при гальваническом нанесении покрытий. Обычно наводороживание стремятся уменьшить последующей термической обработкой. Покрытие, являясь эффективным барьером, затрудняет процесс обезводороживания изделий. Новым направлением является легирование покрытий титаном, поглощающим водород при последующей термообработке. [c.81]

Низкотемпературная сероводородная коррозия. Как уже отмечалось, на установках гидроочисткн влага поступает с сырьем и циркуляционным газом, а также образуется в цикле гидрирования. В условиях изменения агрегатного состояния потоков, содержащих сероводород, и образования водной фазы на металлической стенке возникает низкотемпературная сероводородная коррозия. С повышением концентрации сероводорода в водной фазе скорость коррозии углеродистой стали постепенно возрастает, причем Максимальные значения скорости соответствуют высоким значениям концентрации сероводорода. Следует учитывать и общее содержание сероводорода в системе, так как его растворимость в углеводородах и воде различна в углеводородах она в несколько раз выше, чем в электролите. Повышенная концентрация сероводорода в углеводородной фазе среды способствует коррозионному процессу. Максимальное парциальное давление сероводорода в присутствии влаги, выше которого начинается наводороживание сталей, составляет 0,1 кПа. Если в среде помимо сероводорода присутствуют хлориды, то коррозия заметно усиливается. [c.253]

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

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]

Максимальное парциальное давление сероводорода в присутствии влаги, выше которого начинается наводороживание сталей, составляет 0,0001 МПа. Если в среде помимо сероводорода присутствуют хлориды, то наблюдается заметное усиление коррозии. [c.148]

Установлено, что коррозия и водородное охрупчивание промыслового оборудования протекают очень интенсивно при наличии влаги — по механизму электрохимической коррозии. Необходимым условием наводороживания стали при электрохимической коррозии является выделение водорода — водородная деполяризация. Термодинамическая возможность этого процесса определяется соотношением величин обратимых потенциалов железа и водородного электрода, т. е. необходимо соблюдение следующей зависимости [c.21]

Сравнительно мягкие условия высокотемпературного наводороживания- не вызывают необратимых изменений механических свойств (табл. 4.60), и при последующем отпуске или медленном охлаждении насыщенных водородом о< разцов происходит полное восстановление свойств. В том же случае, когда прей исходит обезуглероживание стали, даже незначительная концентрация водорода [c.260]

Условия наводороживания давление 70 МПа. температура 600 С. [c.262]

Весьма ценные свойства высокую твердость, износостойкость, коррозионную стойкость, жаростойкость и др. — придает стали диффузионное хромирование. Коррозионно-усталостная прочность хромированной среднеуглеродистой стали с толщиной карбидной зоны 0,03 мм и более обеспечивает повышение условного коррозионного предела усталости в 3 раза, причем коррозионно-усталостная прочность стали не зависит от содержания углерода. Хром затрудняет диффузию водорода в сталь, поэтому в хромированной стали практически отсутствуют потери пластичности при наводороживании. [c.87]

Учитывая, что равновесные потенциалы наводороживания и выделения газообразного водорода в большинстве практических случаев мало различаются, Шрейдер А. В. и соавторы предложили следующее условие [50] [c.21]

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]

Строят график изменения 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]

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]

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]

Волгина Н.И., Ильюхина М.В., Королев М.И. и др. Изучение изменения физико-механических свойств, наводороживания и топографии растрескивания стали в процессе переиспытания трубопроводов со стресс-коррозионными повреждениями. Международная научно-практическая конференция по проблеме Безопасность трубопроводов. М. 1995. - с. 165-179. [c.445]

Рис. 4.56. Зависимость механических свойств никеля от температуры отжнга после наводороживания.

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]

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

Намного эффективнее оказалось торможение процесса наводороживания стали У8А при введении смеси ингибиторов алкилированного амина (ИФХАН-1) и ок-сиэтилированного амина (ЛБ-64) в сероводородную среду, чем каждого ингибитора в отдельности (рис. 11.14) (36]. [c.95]

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]

Ингибитор ГАЗОХИМ применяют в условиях углекислотной коррозии оборудования на крупнейших месторождениях России, Узбекистана и Туркменистана, а также на низкосернистых месторождениях. Он является ингибитором аминного типа (основа — гексаметилендиамин). Установлено, что введение в состав ингибитора эфира циклогексанола значительно повышает защитное действие его аминной части. Увеличение защиты от общей коррозии составляет 10-25%, а от наводоро-живания — 50-55%, что особенно важно при применении ингибитора на низкосернистых месторождениях. Эффективность защитного действия ингибитора ГАЗОХИМ достигает 90% от общей коррозии и 95% от наводороживания. При наличии в составе амина и эфира в соотношении 1 2 обеспечиваются наилучшие технологические характеристики реагента [146]. Ингибитор имеет сравнительно низкую стоимость, так как изготавливается на основе побочных продуктов производства минеральных удобрений. [c.224]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология