Коррозия усталостная

Коррозия под действием буровых растворов является одной из основных причин разрушения бурильных труб. Например, статистикой установлено, что при роторном бурении примерно 60 %,всех аварий происходит вследствие нарушения прочности бурильных труб. Поломки в большинстве случаев происходят в процессе проводки скважин и реже при спуско-подъемных операциях и носят усталостный характер. В результате воздействия буровых растворов происходит интенсивная коррозия и гидроабразивный износ проточной части рабочих ступеней турбобура. Коррозионное разрушение опорных элементов шарошечных долот является одной из причин снижения долговечности также и бурового инструмента. [c.100]

Наиболее часто в трубах встречаются дефекты производственного происхождения внутренние и наружные плены, волосовины, продольные риски на наружной и внутренней поверхностях, вмятины и бугры, раковины, ужимы, рванины и др. При эксплуатации па трубах может появиться поверхностная, язвенная и межкристал-лическая коррозия, усталостные трещины и др. [c.220]

Однако наличие напряжений и трещин в покрытии и его способность влиять на водородное охрупчивание основного металла может иметь не меньшее значение, чем электрохимическая полярность. Так, в то время как цинк, нанесенный в надлежащих условиях, должен обеспечить определенный минимум протекторной защиты в дефектных участках покрытия, при горячем методе оцинкования может получиться толстый слой сплава, в котором легко образуются трещины в процессе действия знакопеременных напряжений эти трещины могут распространиться внутрь стали и даже при отсутствии коррозии усталостное разрушение наступит быстро. Цинк можно наносить методом распыления, если шероховатость, создаваемая на изделии до нанесения покрытия, не вызовет слишком большого понижения усталостной прочности или гальваническим путем, если при этом можно избежать водородного охрупчивания. Иные предпочитают кадмиевое покрытие, но при этом может быть закрыт выход водороду, оставшемуся в металле от предварительного травления поэтому при травлении требуется так же тщательно соблюдать режим, как и при нанесении покрытия. Можно было бы думать, что применение анодного травления (взамен травления в кислоте) устранит эти трудности, однако известны случаи, когда анодная обработка сама по себе приводит к ухудшению сопротивляемости усталости. Хромовое покрытие само может содержать большие количества водорода в одном французском методе водород затем удаляется путем, который по существу представляет из себя слабую анодную обработку [33]. [c.663]

В условиях эксплуатации нефтеперерабатывающих заводов -имеют место различные формы коррозионного разрушения металла точечная (питтинговая), щелевая, межкристаллитная коррозия, коррозионное растрескивание, усталостная коррозия, коррозия при трении, эрозия. Для относительной оценки коррозионного поведения металлов используется десятибалльная шкала коррозионной устойчивости табл. 3.85). [c.341]

Образующиеся на валу и на рабочих колесах трещины имеют усталостный характер. Они возникают вследствие повышенных динамических нагрузок, неудовлетворительной сборки узла упорного подшипника, коррозии и других факторов. Детали с трещинами подлежат выбраковке. Царапины и задиры зачищаются [c.233]

Используется много типов кожухотрубных тенлообменников конкретный выбор типа аппарата зависит от относительной значимости отдельных факторов и назначения аппарата. К числу этих факторов относятся стоимость изготовления аппарата (капитальные затраты), эксплуатационные расходы (особенно расходы на прокачку теплоносителей), возможность очистки аппарата, склонность к коррозии, разность рабочих давлений сред, опасности, связанные с утечкой теплоносителя, рабочий диапазон температур и предрасположенность к возникновению термических напряжений, возможность возникновения вибраций труб и появления усталостных повреждений. [c.12]

Трубопроводы третьего типа, испытывающие в процессе эксплуатации большое число циклов изменения напряженного состояния, рассчитывают на усталостную прочность. При транспортировании агрессивной среды расчет на усталостную прочность проводят с учетом понижения пределов усталости вследствие коррозии материала. [c.107]

Коррозионная усталость (усталостная коррозия) возникает при совместном действии на металл коррозионной среды и переменных напряжений. Подобно коррозии под напряжением, она ведет к преждевременному разрушению (растрескиванию) элементов таких конструкций, как приводные валы, тросы подъемников, паровые и водяные коммуникации (работающие при переменных температуре и давлениях), детали насосов и т. д. [c.454]

В работе [39] была исследована коррозионно-усталостная прочность алюминиевых сплавов В95 и Д16 в электролитах с различными значениями pH. Показано отсутствие прямой связи между скоростью коррозионноусталостных разрушений и скоростью коррозии. Корро- [c.59]

Фреттинг-коррозия — еще одно следствие механических напряжений, которое может приводить к усталостному или коррозионно-усталостному разрушению металла. Это разрушение происходит на поверхности раздела двух контактирующих друг с другом тел, причем оба (или одно из них) металлические и слегка скользят друг относительно друга. Скольжение обычно имеет колебательный характер, например при вибрации. Продолжительное скольжение, когда один ролик вращается несколько быстрее контактирующего с ним, приводит к аналогичному разрушению. К тому же типу разрушения относятся коррозионный износ и окисление при трении. [c.164]

Обычно фреттинг-коррозия развивается при различных прессовых посадках на вращающихся валах, в местах посадки лопаток турбин и компрессоров, в шлицевых, шпоночных, болтовых, винтовых и заклепочных соединениях. Фреттинг-коррозии подвержены канаты и канатные шкивы, контактные поверхности подшипников качения, передающих нагрузки в отсутствие качения, муфтовые соединения, контактные поверхности пружин, предохранительных клапанов и т. п. Повреждения от фреттинг-коррозии проявляются в виде натиров, налипаний металла, взрывов или раковин (часто заполненных порошкообразными продуктами коррозии), полос или канавок локального износа, поверхностных микротрещин. На поверхностях происходит схватывание, микрорезание, усталостное разрушение микрообъемов, сопровождающееся окислением и коррозией. В зависимости от условий нагружения, свойств материалов и окружающей среды 9ДИИ из перечисленных процессов может играть ведущую роль, а остальные — сопутствующую. [c.458]

Разрушение вследствие фреттинг-коррозии характеризуется обесцвечиванием металлической поверхности, а в случае колебательного движения — и образованием язв в этих язвах зарождаются усталостные трещины. Быстрое превращение металла в оксид само по себе обусловливает неисправность в работе механизмов, так как нарушается точность размеров, а продукты коррозии могут вызывать забивку или заедание. Продукты коррозии вытесняются из-под трущихся поверхностей, в случае стали они состоят в основном из а-РезОз небольшим количеством порошка железа [84]. При длительных испытаниях никеля продукты коррозии представляют собой N10 и малые количества N1 для меди — это СнаО и немного СиО и Си [85]. [c.164]

В ходе предварительных испытаний выполняли гидравлическое нагружение сосудов давления со специально нанесенными дефектами (дефекты сварных швов, усталостные трещины, коррозия). При этом фиксировали увеличение суммарной энергии, отвечающее началу интенсивного подрастания трещин в сварном соединении. [c.184]

Исследование выносливости стали Д в естественной обратимой эмульсии с бурящейся скважины, эмульгированной КО СЖК и СаСЬ и содержащей 40 % соды, показало высокую эффективность этой среды. Условный предел коррозионно-усталостной прочности в ней составил 210 МН/м , т. е. снизился только на 20 % по сравнению с испытаниями на воздухе. При этом следов коррозии на поверхности образца во время испытаний не обнаружено, а излом имел три отчетливые зоны — зарождения, развития трещины и хрупкого долома. В промышленных условиях инвертная эмульсия остается довольно стабильной и качественной. [c.104]

В отличие ОТ усталостных, коррозионно-усталостные трещины обычно возникают в самом начале циклического нагружения, и мелкозернистая зона поверхности излома имеет более темную окраску и обычно покрыта продуктами коррозии. Процесс коррозионно-усталостного разрушения металла облегчается адсорбционным понижением прочности и расклинивающим эффектом поверхностно-активными компонентами внешней среды. В кислых средах поверхностно-активным веществом служит водород, который, адсорбируясь на вершине трещины, уменьшает поверхностную энергию атомов металла, находящихся под действием растягивающих сил. Наличие в электролите растворенного сероводорода [c.122]

Для алюминиевых бурильных труб с увеличением pH от 1 до 13 меняется характер коррозионного поражения слоевая коррозия — в сильнокислой области, точечная — при рН=3—11, равномерная — в сильнощелочной среде. Алюминиевые бурильные трубы целесообразно применять при использовании буровых растворов с pH от 4 до 10,5, так как сдвиг потенциала в отрицательную область приводит к увеличению тока контактной коррозии. Существенное влияние pH раствора оказывает на коррозионно-усталостную выносливость как алюминиевых сплавов, так и стали. [c.107]

Освещен комплекс вопросов по прогнозированию долговечности магистральных трубопроводов. Показаны характерные внешние проявления опасного вида разрушения магистральных газопроводов - коррозионного растрескивания металла катодно-защищенных труб и современные представления о механизме его возникновения. Рассмотрены вопросы прогнозирования коррозионного растрескивания и диагностики очагов растрескивания прогнозирования коррозионно-усталостных разрушений магистральных нефтепродуктопроводов, эксплуатирующихся в условиях циклического нагружения прогнозирования долговечности магистральных трубопроводов в условиях механохимической коррозии. Описан производственный опыт работ по ликвидации свищей и микротрещИн на магистральных конденсатопроводах предприятия Сургутгазпром . Приведена методика определения количества вытекшего продукта из свищей. [c.2]

В табл. 33 показано влияние галоидных солей бекзилхинолина на малоцик ловую усталость стали 20 в 5М НС1. Видно, что исследованные добавки увели чивают усталостную прочность стали 20 и являются эффективными ингибиторами коррозии. Усталостная прочность стали в присутствии исследованных веществ увеличивается от хлорида к бромиду и иодиду, что коррелирует с ростом их адсорбционной способности. [c.78]

Даже при правильном обслуживании и безотказной работе смазочных систем и систем охлаждения в торцовых уплотнениях н шюдаются изнат шивание пар трения, коррозия, усталостные разрушения. [c.71]

Коррозионное растрескивание и коррозионно-усталостное разрушение металлов следует отличать от межкристаллитной коррозии металлов, протекающей без наличия механических напряжений в металле. Разрушения металлов типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют много общего, поскольку характерным для обоих явлений является образование в металле трещин и отсутствие на его поверхности значительных раз.ъеданий. Только изредка наблюдаются небольшие местные разъедания. Несмотря па большое количество исследований, механизм трещинообразования и развития трещин еще недостаточно ясен. Однако в большинстве исследований (Ю. Р. Эванс, Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов, А. В. Рябченков, Е. М. Зарецкий, В. В. Герасимов и др.) подтверждается электрохимический характер коррозии. Наряду с электрохимическим фактором па коррозионный процесс оказывают влияние и факторы механического и адсорбционного снижения прочности металла. В зависимости от преобладающего действия того или иного фактора характер коррозионного разрушения может изменяться. [c.107]

В зависимости от направления свивки прядей и проволок в прядях различают тросы рестовой, односторонней и комбинированной свивки. Тросы крестовой свивки менее прочны и гибки, чем тросы односторонней свивки, но последние более подвержены самораскручиванию. При монтажных работах наиболее широко применяют тросы из шести прядей, расположенных вокруг одного органического сердечника (из пеньки, манильского волокна, асбеста). Мягкий органический сердечник увеличивает гибкость каната, улучшает его сопротивляемость динамическим нагрузкам и обеспечивает удерживание смазки, предохраняюшей проволоку от коррозии и усиленного износа. Хотя тросы из оцинкованной проволоки более стойки к коррозии по сравнению с тросами из светлой неоцинкованной проволоки, однако их прочность на 7—10 % меньше и они дороже. При надлежащем уходе за тросом в процессе эксплуатации выход его из строя происходит не вследствие коррозии, а в результате усталостного разрушения проволок под действием динамических нагрузок и многократных перегибов на роликах блоков, барабанах лебедок и т. д. Поэтому для монтажных работ применяют тросы из светлой неоцинкованной проволоки высшей (В) или первой (I) марки, имеющей временное со[фо-тивление разрыву 1600—1800 МПа. [c.18]

В теплообменниках нри движении иотока могут возникать различные виды повреждений, коррозио.чная эрозия, фрикционная коррозия и усталостная корроз1тя кроме [c.317]

Кавитационная коррозия возникает п тех случаях, когда комбинация динамического перепада давления и статического давления вызывает появление растягивающих сил в жидкости, ири этом образуются, а затем лопаются пузыри (на металлической поверхности илн пблизи от нее), что приводит к возникновению чередующихся растягивающих и сжимающих напряжений в металле. Эти циклические напряжения могут привести к усталостному разрушению, которое, в свою очередь, вызывает образование язвин, даже когда жидкость не оказывает коррозионного воздействия [16]. В теплообменниках эта чисто механическая форма повреждений возникает крайне редко, однако низкий э4х )ективный перепад давлений, существующий в верхних трубах воздухоохладителей, приводит к образованию пузырей, разрушению защитной пленки на металлической поверхности и возникновению язвенной коррозии. [c.317]

Усталостные повреждения. Периодические изгибы труб могут вести к разрушению материала трубы, если напряжения достаточно велики и вибрация длится достаточно долго. Усталостное разрушение может ускориться коррозией и эрозией. Этот тип повреждения приводит к трещинам к разламыванию трубы на 1суски. [c.321]

Пресная и, в большой степени, морская вода сильно снижают усталостную прочность стали. Сплавы никеля, медь и сплавы меди хорошо сопротивляются коррозионной усталости в различных водных средах. Это обусловлено их более высоким сопротивлением коррозии в этих средах. Чистые металлы (ие склонные к коррозии под напряжением) подвержены коррозн-оппой усталости. [c.455]

Однако наиболее эффективно коррозия и сульфидное хрупчивание сталей, снижающие долговечность насос-ых штанг в условиях коррозионно-усталостного разру-[ ния, могут быть замедлены при комплексной защите рименении специальных конструкционных материалов ли покрытий для насосных штанг и ингибиторов кор-озии. [c.127]

Для того чтобы коррозионный процесс оказывал влияние на усталостную прочность, скорость коррозии должна превышать некое минимальное значение. Эти величины удобно определять путем анодной поляризации опытных образцов в деаэрированном 3 % растворе Na l. При этом скорость коррозии рассчитывают по закону Фарадея из плотностей тока и определяют критические значения, ниже которых коррозия уже не влияет на усталостную прочность. (Эти измеренные плотности тока не зависят от общей площади поверхности анода.) Значения минимальных скоростей коррозии при 30 цикл/с для некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 7.5. Можно ожидать, что эти значения будут увеличиваться с возрастанием частоты циклов. Для сталей критические скорости коррозии не зависят от содержания углерода, от приложенного напряжения, если оно ниже предела усталости, и от термообработки. Среднее значение 0,58 г/(м сут) оказалось ниже общей скорости коррозии стали в аэрированной воде и 3 % Na l, т. е. 1—10 г/(м -сут). Но при pH = 12 скорость общей коррозии падает ниже критического значения и предел усталости вновь достигает значения, наблюдаемого на воздухе [721. Существование критической скорости коррозии в 3 % Na l объясняет тот факт, что для катодной защиты стали от коррозионной усталости требуется поляризация до —0,49 В, тогда как для защиты от коррозии она составляет —0,53 В. [c.160]

Отечественные комбинированные ингибиторы коррозии первого поколения (АКОР-1) обладают недостаточной защитной эффективностью, и их добавляют в масла в количестве 10—20 % (мае. доля). Композиции присадок-ингибиторов коррозии (пакеты) второго поколения более эффективны и обеспечивают защиту двигателей от износа (в зависимости от условий от трех до 15 лет) при содержании в масле 3—5 % (мае. доля). Эти присадки уменьшают коррозионный и коррозионно-механический износы отдельных видов. Однако они недостаточно эффективны в условиях усталостного изнащивания, коррозионного растрескивания, фретгинг-коррозии, слабо снижают водородный износ. [c.372]

Механическое изнашивание может быть абразивным, газоабразивным, эрозионным, усталостным и кавитационным. Коррозионно-механическое изнашивание включает окислительное изнашиваше и изнагшсвание при фреттинг-коррозии (когда соприкасаются тела при малых колебательных перемещениях). [c.57]

Показано [165], что на основе этих соединений и комплексов могут быть созданы высокоэффективные экологически чистые ингибиторы коррозии (включая коррозионно-усталостное разрушение, фреттинг-коррозию) углеродистых сталей в водных средах с различными значениями pH и в биологически активных средах. Они хорошо зарекомендовали себя в различных областях техники как ингибиторы солеотложения. Кроме того, соединения и комплексы, содержащие переходные металлы и их соли, снижают пористость защитных лакокрасочных покрытий, повышают продолжительность их набухания, способствуют сохранению адгезии, а также позволяют улучшать антифрикционные, противоизносные и противопитгинговые свойства масел. [c.292]

Однако наиболее эффективно коррозия и сульфидное охрупчивание сталей, спижаюш,ие долговечность насосных штанг в условиях коррозионно-усталостного разрушения, могут быть замедлены при комплексной защите применении специальных конструкционных материалов или покрытий для насосных штанг и ингибиторов коррозии. [c.127]

Высокохромистые двухфазные аустенитно-ферритные стали обладают высокой коррозионной стойкостью, коррозионно-усталостной про шостью, хорошими механическими характеристиками. Благодаря высокой стойкости к коррозии под действием кавитации из этих сталей целесообразно изготовлять детали насосов высокой подачи для перекачки морской воды. Двухфазные аустенигно-ферритные нержавеющие стали находят широкое применение в химической и нефтехимической промышленности в качестве коррозионно-стойких конструкционных материалов. Стойкость к коррозии в морской воде этих сталей сравнима со стойкостью аустенитных сталей, т.е. достаточно высока, а сравнивае-мость и обрабатываемость лучше. [c.20]

При больших габаритах изделий следует проводить местную термическую обработку зоны сварного соединения. При сварке встык деталей, имеющих различную толщину, возникают остаточные напряжения, которые приводят к усилению коррозии. Для уменьшения напряжений желательно уравнивание толщины свариваемых деталей на участке шва. Необходимо избегать наложения швов в высоконапряженных зонах конструкции, так как остаточные сварные напряжения, суммируясь с рабочими напряжениями, вызьшают опасность коррозионного растрескивания. Рекомендуется не деформировать металл около сварных швов, заклепок, отверстий под болты. Механическая обработка швов фрезой, резцом или абразивным кругом обеспечивает плавное сопряжение шва и основного металла и этим способствует уменьшению концентрации напряжений в соединении и повышению его коррозионно-механической прочности. Особенно эффективна механическая обработка стыковых соединений, предел выносливости которых после обработки шва растет на 40—60 %, а иногда достигает уровня предела вьшосливости основного металла. Стыковые соединения по сравнению с другими видами сварных соединений характеризуются минимальной концентрацией напряжений и наибольшей усталостной прочностью. Повышения усталостной проч- [c.197]

Присутствие активирующих солей ускоряет коррозию стали за счет увеличения проводимости и затруднения образования защитных пленок. Степень агрессивности буровых растворов в присутствии активирующих ионов ( 1 , Вг", J-) зависит от их концентрации. В слабощелочном растворе 1 н. Na l наблюдается увеличение в 10—15 раз скорости коррозии алюминиевых сплавов, чем в таком же растворе без ионов хлора. При этом возрастают склонность сплавов к точечной коррозии, развитие усталостных трещин, межкристаллитной коррозии. По отношению к стали как в статических условиях, так и в условиях циклического нагружения наибольшей активностью обладают буровые растворы, содержащие 3% Na l. [c.108]

Влияние температуры на усталостно-коррозионное разрушение материалов прежде всего связано с процессом подвода деполяризатора, природой и свойствами пленок, образующихся на поверхности металла, их способностью раскрывать и залечивать коррозионные поражения. Результаты коррозионно-усталостных испытаний при повышенных температурах, проведенных применительно к бурильным трубам в аэрированном буровом растворе, приведены на рис. 53. С ростом температуры до 60 °С увеличивается растворимость кислорода в буровом растворе, условный предел коррозионной усталости на базе 10 млн. циклов снижается, а при температуре 90 °С в связи с уменьшением растворимости кислорода скорость коррозии снижается. Условный предел коррозионной усталости при 90 °С растет более чем в 1,5 раза по сравнению с испытаниями при 60 С. [c.110]

Деформация на образце создавалась усталостной машиной по схеме чистого изгиба, разработанной и изготовленной на кафедре Материаловедение и защита от коррозии УГНТУ. Ее уровень составлял 0,23 %. Ее величина контролировалась с помощью деформомера Гугенбергера. Количество циклов до зарождения трещины при наложении различных величин потенциалов поляризации определялось с помощью механического счетчика. [c.106]

Справочник механика химических и нефтехимических производств (1985) -- [ c.454 , c.455 ]

Защита от коррозии на стадии проектирования (1980) -- [ c.20 , c.29 , c.34 , c.35 , c.43 , c.201 , c.202 , c.205 , c.207 , c.213 , c.233 , c.234 , c.256 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология