сульфидном растрескивании играет водородное охрупчивание металла. Оно связано с проникновением в маточную основу металла атомарного водорода, который, достигая микротрещин, пустот, границ раздела между матрицей и включениями [362, 383] и т.п., накапливается здесь и, соединяясь с другими атомами, образует молекулярный водород, создающий по мере накопления в упомянутых коллекторах огромные давления, приводящие в сочетании с приложенными напряжениями к внезапным разрушениям (см. рис. 5.5) [389]. Растрескивание металла, связанное с сероводородом, характеризуется рядом особенностей [390, 391]. 1.Разрушающее действие Н25 тем сильнее, чем выше прочность стали. 2.Склонность к коррозионному растрескиванию увеличивается с ростом механических напряжений. Сталь Х42, например, быстро растрескивалась в водном растворе с концентрацией 230 ■ 1СГ'Н ■ м-3 при напряжении, составлявшем 90 % ог и не проявляла признаков растрескивания при напряжении 0,2 от с концентрацией Н25 1,5 ■ 10~5Н ■ м-3. 3.Коррозионное воздействие Н28 проявляется сильнее при наличии высоких внутренних напряжений в металле (рис. 5.8), обусловленных сваркой или пластической деформацией при формовании изделий (или при экспандировании труб в процессе изготовления). 4.Опасность коррозионного разрушения увеличивается с повышением влажности газа, что связывают с уменьшением защитных свойств сульфидной пленки, образующейся по реакции Ре + = Ре5 + НгО [362]. 5.Склонность к коррозионному растрескиванию увеличивается при повышении парциального давления сероводорода. Так, если газ с содержанием Рт^ 6,5 ■ 10~2 Н ■ м-3 при нормальном давлении обладает определенными коррозионными свойствами, то тот же газ, содержащий только 0,1 ■ 10~2 Н ■ м-3, будет иметь такие же свойства, но при давлении 6,5 МПа [392]. По некоторым данным, максимально допустимое напряжение в металле труб и оборудования на месторождениях природного газа с парциальным давлением Н25 0,1.,0,3 МПа составляет 0,5от [393]. Зарождение субмикро- и микротрещин определяется локальными микроусловиями (напряжения II рода), а развитие микротрещин обусловлено действием напряжений / рода (см. ниже). Это становится понятным, если учесть, что остаточные напряжения // рода, обусловленные структурными и фазовыми превращениями, пластической деформацией, которые вызывают микроструктурную неоднородность, способствуют образованию кор-розионно-активных центров [362, 390], которые в дальнейшем под действием растягивающих напряжений I рода развиваются в макротрещины разрушения [386]. Коррозионному растрескиванию малоуглеродистых сталей в щелочной среде посвящены многочисленные труды [362, 378, 379 и др.], в которых обобщены современные представления о природе щелочного растрескивания. Большинство исследователей считают, что растрескивание в растворах щелочей вызвано электрохимической коррозией при одновременном действии напряжений растяжения. Иногда указывают на влияние водород-
Карта
|
|