Рис 5.7. Влияние остаточных напряжений на адсорбцию водорода сталью 20 [381] вреждениям стен, перекрытий, технологических трубопроводов и опирающейся на декомпозер крыши здания (-340 м2) в районе обрушившегося аппарата. Авария привела к потере около 340 т глинозема и 186 т каустика (стоимостью более 44 тыс. руб.). Общий ущерб, причиненный аварией, составил около 70 тыс. руб. Аналогичная авария произошла в июле 1967 г. на Богословском алюминиевом заводе (г. Кра-снотурьинск Свердловской обл.). Авторы большинства работ полагают, что одной из главных причин коррозионного растрескивания является его энергетическая основа — напряженное состояние металла [362 и др.]. Наличие в металле напряжений растяжения любого происхождения приводит к увеличению запаса потенциальной энергии деформации; к разрыву поверхностных пленок, нарушению ее защитных свойств и образованию концентраторов напряжений; к повышению степени неоднородности структуры и образованию дефектов кристаллического строения. Вследствие этого меняется характер коррозии металла — из однородной она превращается в резко локализованную, что является главным условием зарождения и развития коррозионного разрушения [362, 379, 381]. По мнению многих исследователей, сжимающие напряжения положительно влияют на сопротивляемость сталей коррозионному растрескиванию и зачастую используются для борьбы с этим видом разрушения. Существуют и противоположные суждения, пока, однако, не подтвержденные экспериментально [379]. Остановимся подробнее на двух характерных видах коррозии под напряжением — сульфидном и щелочном растрескивании. Причина сероводородного, или иначе сульфидного [362, 383] растрескивания связана с насыщением металла водородом, образующимся при электрохимической коррозии металла в водных растворах сероводорода [384, 385] в соответствии с уравнением [362] Ре + Н25 = ИеЗ + Н30. Образующиеся при этой реакции сульфиды железа затормаживают рекомбинацию выделившегося на корродирующей поверхности водорода, чем облегчается его проникновение в металл. Это вызывает интенсивное наводОроживание и замедленное разрушение металла при наличии механических напряжений [386, 387]. Растягивающие напряжения приводят прежде всего к значительному увеличению абсорбции водорода металлом [388] (рис. 5.7), что снижает время до разрушения, тогда как напряжения сжатия вызывают обратный эффект [382]. Поэтому существенную роль в
Карта
|