Разработка и исследование особенностей применения экспресс-метода коррозионного поведения сварных соединений конструкционных сталей в коррозионно-активных средах

• Автор: Митин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИМЕНЯЕМЫХ МЕТОДАХ ОЦЕНКИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, РАБОТЕ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В КОРРОЗИОННО АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ И ПРИМЕНЕНИИ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.
1.1. Анализ применения методов исследования коррозионного поведения металла в коррозионно агрессивных средах
1.2. Анализ влияния структуры сварных соединений конструкционных сталей на их поведение в коррозионно активных средах
1.3. Анализ влияния физико химических свойств коррозионно активных технологических сред на коррозионное поведение металла
1.4. Роль ингибиторов коррозии в системе мероприятий по защите оборудования нефте газового комплекса

1.5. Выводы по главе 1.

1.6. Постановка задачи

2. РАЗРАБОТКА ЭКСПРЕСС МЕТОДА ОЦЕНКИ КОРРОЗИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ МЕТАЛЛА В СОРБЦИОИНО АКТИВНОЙ СРЕДЕ.

2.1. Теоретическое обоснование разработки метода

2.2. Практическая реализация

2.3. Определение погрешности измерения величины работы адгезии
2.4. Результаты сравнительной оценки коррозионной стойкости металла известными методами и разработанным
2.5. Выводы по главе 2
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РАЗРАБОТАННОГО ЭКСПРЕСС МЕТОДА К СТРУКТУРНОМУ ФАКТОРУ И НАПРЯЖЕННОМУ СОСТОЯНИЮ
3.1 Исследование коррозионного поведения основного металла и сварных соединений в технологических средах
3.2.Влияние структурного фактора на коррозионную стойкость
стати Г2С и ее сварного соединения
3.3. Влияние остаточных пластических деформаций на коррозионную стойкость стати Г2С и величину адгезионного взаимодействия в коррозионно активных средах
3.4. Выводы по главе 3
4. ОЦЕНКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РАЗРАБОТАННОГО ЭКСПРЕСС МЕТОДА К ИОННОСОЛЕВОМУ СОСТАВУ СРЕДЫ, НАЛИЧИЮ ПАВ И ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ
4.1. Оценка чувствительности разработанного метода к сорбционно активной среде
4.2 Возможность применения метода для оценки эффективности ингибиторной защиты
4.3. Оценка эффективности ингибиторной защиты в коррозионно активных средах методом оценки электродного потенциала
4.4. Применение метода к оценке эффективности ингибиторной защиты сварных соединений
4.5. Выводы по главе 4.
5. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНГИБИРОВАНИЯ КОРРОЗИИ ПРИ ЗАЩИТЕ ТРУБОПРОВОДОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОАО ЭКСИМНЕФТЕПРОДУКТ
5.1. Оценка коррозионного поведения нержавеющей стати XН9 и ее сварною соединения в сточной воде очистных сооружений
5.2. Выводы и рекомендации по защите от разрушений трубопроводов очистных сооружений
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Таким образом, приведенный краткий обзор методов исследования коррозионного поведения показал, что несмотря на большое количество разработанных способов, с точки зрения достоверности результатов, применения дорогостоящего оборудования, экспрессности они ограниченно применимы, а в некоторых случаях не применимы в реальных условиях, что приводит к необходимости разработки новых методов контроля коррозии, в том числе принципиально новых. Таким образом, разработка нового метода оценки коррозионного поведения является актуатьной. Большое количество сварных конструкций работает в сложных условиях нагружения при воздействии активных рабочих и внешних сред, нередко вызывающих необратимые физикохимические изменения в материале вследствие протекания коррозионных, сорбционных и других процессов, которые приводят к потере прочности и разрушению конструкций. Повышение сопротивления сварных конструкций коррозионному разрушению является одной из основных задач, решаемых при эксплуатации трубопроводов и оборудования нефтегазовой промышленности. Анализ отказов оборудования в процессе его эксплуатации показывает, что основной причиной выхода из строя являются коррозионные разрушения, большая часть из них приходится на сварные соединения, в особенности на зону термического влияния сварки ЗТВ 4,5,6,7. Отказы часто происходят внезапно, без видимых причин, что является показателем недостаточной изученности вопросов, связанных с работой сварных соединений в технологических средах. Сложность изучения свойств сварного соединения состоит в необходимости одновременного учета многих различных факторов, влияющих на прочность и надежность сварных соединений в данной конкретной среде, таких как технологические параметры сварки, определяющие структуру и свойства сварного соединения, воздействие коррозионноактивных сред, влияние напряженного состояния от внешних нагрузок и остаточных напряжений и деформаций. Технологические операции, применяемые в процессе изготовления конструкции, могут существенно снижать начальную термодинамическую устойчивость металла в связи с дополнительной гетерогенностью, обусловленной появлением макро и микрохимической и структурной неоднородности, неоднородности упругопластического состояния, геометрической, физической и других ее видов. Для сварных соединений и конструкций определяющим является теплофизическое и химикометаллургическое воздействие сварки ТФХМВ. Структурнохимическая макро и микронеоднородность металла. Макронеоднородность связана с наличием литого металла шва, зоны термического влияния с серией переходных структур И основного металла, не подверженного воздействию сварки. Микронеоднородность связана с наличием зерен, границ зерен, фаз, включений и т. Неоднородность упругопластического напряженного состояния, вызванная неравномерным распределением остаточных упругих напряженность 1 рода и пластических напряженность 2 рода деформаций в сварном соединении, а также концентрацией напряженности от внешней нагрузки, в связи с геометрической неоднородностью сварного соединения. Геометрическая неоднородность, связанная с наличием а внешних дефектов формы шва непроваров, подрезов, усилений, несплавлений, трещин и др. Эти основные виды неоднородности определяют механическую, физическую и электрохимическую неоднородности, которые являются интегральными характеристиками свойств сварного соединения. Структурное состояние сварного соединения характеризуется кинетическими зависимостями при полиморфном превращении ау, определяемыми скоростями нагрева н и охлаждения Ахл и длительностью пребывания в определенном диапазоне температур на ветви нагрева и охлаждения т2. В сварном соединении возникает ряд характерных участков шов с литой структурой участок неполного расплавления зона сплавления, которая обычно является одной из наиболее опасных в связи со структурномеханической и геометрической неоднородностью крупнозернистая зона перегрева С с пониженными свойствами участок нормализации 0 С, характеризующийся мелкозернистой структурой, образующейся в связи с высокими скоростями охлаждения и малой продолжительностью пребывания т, т2 в области температур выше Ас3 зона неполной перекристаллизации, металл которой нагревался в интервале температур Ас3 ТАС С, с характерным сочетанием измельченных зерен, прошедших перекристаллизацию с зернами исходного металла и еще несколько участков.