Закономерности и особенности коррозионного растрескивания под напряжением труб магистральных газопроводов ООО "Севергазпром"

• Автор: Конакова, Марина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Современное состояние проблемы стресс-коррозионного

разрушения труб магистральных газопроводов

1.1. Стали разных поколений для магистральных трубопроводов

1.2. Статистика разрушений магистральных газопроводов на предприятии «Севергазпром»
1.3. Металлургические факторы, влияющие на сопротивление разрушению сталей для газопроводов

1.3.1. Влияние углерода, марганца, кремния

1.3.2. Влияние микролегирования на свойства низколегирован-

ных конструкционных сталей

1.3.3. Сочетание микролегирования и контролируемой прокат-

1.3.4. Влияние примесей на свойства малоперлитных сталей
1.4. Общие сведения о коррозионном растрескивании под напряжением
1.4.1. Понятие и терминология
1.4.2. Характер повреждаемости, альтернативные электрохимические механизмы
1.4.3. Теории водородного охрупчивания -
1.4.4. Коррозионная усталость (КУ).
1.4.5. Специфика разрушения при коррозии под напряжением
1.5. КРН (стресс-коррозия) трубных сталей в катодно защищаемых газопроводах с нарушенной изоляцией
1.5.1. Классификация и терминология
1.5.2. Характеристика сталей в трубах, подверженных стресс-коррозии
1.5.3. Чувствительность к температуре
1.5.4. Чувствительность к грунтам
1.5.5. Связь с уровнем напряжений
1.5.6. Связь со сварными швами
1.5.7. Механизмы (тип) КРН в зависимости от параметров среды
1.6. Влияние металлургических факторов на стойкость сталей
к коррозионному растрескиванию под напряжением
1.7. Идентификация механизма КРН на разрушенных при авариях трубах
Выводы по главе 1
Г лава 2. Материалы и методика исследований
2.1. Материал для проведения исследований и условия эксплуатации газопроводов
2.2. Характеристика состояния среды околотрубного пространства в зоне прокладки труб
2.3. Характеристика изоляционного покрытия и катодной защиты
2.4. Излом очаговой зоны и расположение очага разрушения
2.5. Связь со сварными швами
2.6. Визуально - оптический контроль труб, разрушенных при авариях
2.7. Методики и аппаратура для определения химического состава стали, металлографического и фрактогра-фического исследований
2.8. Приборно - инструментальный контроль
2.8.1. Ультразвуковая толщинометрия
2.8.2. Твердометрия
2.9. Отбор образцов для механических испытаний и аппаратура для их проведения
2.10. Методика коррозионно-механических испытаний
Выводы по главе 2
Глава 3. Лабораторные исследования металла аварийных труб.
Выявление природы и механизма КРН
3.1. Определение химического состава стали
3.2. Механические характеристики труб
3.3. Приборно-инструментальный контроль
3.3.1. Ультразвуковая толщинометрия
3.3.2. Результаты измерения твердости
3.4. Макроструктура сварных швов
3.5. Неметаллические включения в сталях разных способов производства
3.6. Микроструктура исследуемых сталей
3.7. Состояние наружной поверхности труб
3.8. Дефекты в структурах стали
3.8.1. Расслоение металла
3.8.2. Несплошности и внутренние трещины
3.8.3. Обезуглероживание и МКК
3.9. Топография трещин в очагах разрушений
3.10. Фрактографические исследования изломов
3.11. Результаты коррозионно-механических испытаний
Выводы по главе 3
Глава 4. Идентификация механизма КРН по данным лабораторных
исследований
Выводы по главе 4 .
Глава 5. Роль факторов трубного производства в развитии КРН
магистральных газопроводов
5.1. Технология производства трубного листа
5.2. Технология производства труб
5.2.1 .Технология производства спиральношовных труб
5.2.2. Технология производства прямошовных труб
Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список использованной литературы

правдоподобен в случае интенсивного проникновения водорода в сталь, например (в кислом) сероводородсодержащем газе, как среде, содержащей сильный стимулятор наводороживания - сероводород. Для случая стресс-коррозии в форме ШБСС этот механизм маловероятен из-за отсутствия стимуляторов наводороживания в грунте. Однако, в случае активной деятельности сульфатвосстанавливающих бактерий, производящих в процессе своей жизнедеятельности сероводород в количествах, превышающих предельные, такой механизм возможен.
Адсорбционная гипотеза [71, 72] предполагает причиной ВО снижение под действием водорода поверхностной энергии, затрачиваемой на образование берегов трещины (эффект Ребиндера). Этот механизм наиболее правдоподобен для высокопрочных сталей (<тв> 1000 - 1200 МПа), для которых в общем балансе энергии разрушения доля поверхностной энергии велика, а доля энергии пластической деформации пренебрежимо мала. Создана разновидность этой теории [74], которая делает рассматриваемый механизм весьма правдоподобным для ВО пластичных сталей, в том числе газопроводных, подвергаемых стресс-коррозии.
Таким образом, в зависимости от того, какая частная электрохимическая реакция контролирует явление КРН, анодная или катодная, разрушение может развиваться по механизму активного локального растворения или механизму водородного охрупчивания. Это утверждение оказывается справедливым и для стресс-коррозионных разрушений газопроводов. Как указывалось выше, в зависимости от внешних условий эксплуатации (температуры, нагрузки, грунтовых вод) в газопроводах развиваются два типа КРН: в отечественной терминологии карбонатное КРН, развивающееся по механизму активного анодного растворения, и инициируемое водородом КРН (Н18СС), связанное с механизмом охрупчивания.
1.4.4. Коррозионная усталость (КУ).
Усталость металлов при циклических нагрузках - универсальное явление, которое может протекать в отсутствии активной коррозионной сре-