Можно попподробней о сероводороде , в целях самообразования
Пожалуйста:
Сероводородное растрескивание существенным образом зависит от уровня прочности стали. По-видимому, растрескивание не происходит при некотором критическом уровне прочности стали. Однако этот уровень может зависеть от состава коррозионно-активной среды и структуры стали. При переходе от феррито-перлитной к бейнитной и особенно к мартенситной структуре возрастают внутренние микронапряжения.
Сероводородное растрескивание резко проявляется в глубоких скважинах высокого давления, для которых необходимы бурильные трубы из высокопрочных сталей. Высокие рН бурового раствора снижают вероятность растрескивания.
Сероводородное растрескивание трубопроводов характерно для Астраханского, Оренбургского газоконденсатных месторождений, нефтяных промыслов Башкирии и Татарии, содержащих большое количество сернистых соединений.
Сероводородное растрескивание металлоконструкций чаще проявляется через недели или месяцы эксплуатации ( до 3 лет), а водородное расслоение - от 2 до 10 лет.
Сероводородное растрескивание муфт НКТ происходит при отсутствии ингибирования под действием коррозионной среды и высоких растягивающих напряжений, возникающих при затяжке муфт преимущественно в зоне концентраторов напряжений, наносимых на поверхность муфт ключом.
Сероводородное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей вызывают среды, содержащие влажный сероводород.
Сероводородному растрескиванию подвержены все виды структур конструкционных углеродистых и низколегированных сталей: мартенситная, ферритная и феррито-перлитная. При этом отмечается пониженная ( примерно в 3 раза) водородная проницаемость ( при одинаковой скорости коррозии в сероводородных средах.
Сероводородным растрескиванием было вызвано разрушение валов поршневых компрессоров, работающих в средах кислых углеводородов, содержащих H2S и пары воды. Изготовленные из низколегированной стали валы подвергали ( для повышения износостойкости при работе в условиях истирания) индукционной закалке.
На сероводородное растрескивание оказывают влияние такие факторы, как химический состав и структура стали, ее прочностные характеристики и термическая обработка, величина деформаций и внутренних напряжений в металле, наличие сварных швов, состав коррозионных сред. Рассматриваемые ниже данные о характере и степени влияния этих факторов были получены при изучении опыта эксплуатации оборудования, а также при заводских или лабораторных испытаниях напряженных образцов в сероводородных растворах.
На сероводородное растрескивание влияют такие факторы, как химический состав и структура стали, ее прочностные свойства и характер термической обработки, величина деформации и внутренних напряжений в металле и сварных швах, наличие водной фазы, ее рН, содержание сероводорода, присутствие и концентрация хлоридов.
На сероводородное растрескивание оказывают влияние - такие параметры среды, как наличие водной фазы, ее рН, содержание сероводорода, присутствие хлоридов. Сероводородное растрескивание стали при низких температурах проиеходит только под действием водных растворов сероводорода. Ни сухой сероводород, ни насыщенные сероводородом нефтепродукты ( бензин, керосин, дизельное топливо) не вызывают растрескивания сталей.
Процесс сероводородного растрескивания начинает развиваться в местах концентрации растягивающих напряжений. Поэтому правильный выбор типа резьбы и типа соединения максимально устраняет возможность сероводородного растрескивания торцевых концов насосно-компрессорных труб. Наиболее целесообразными считаются утолщения концов труб на высоту нарезки резьбы, безмуфтовое соединение, применение специальных типов резьб. Для устранения утечек газа в затрубное пространство применяют специальные системы уплотнений.
Кроме сероводородного растрескивания крепежа наблюдается язвенная коррозия болтов крановых узлов.
Случаи сероводородного растрескивания корпуса крана ( рис. 12е) обусловлены металлургическими дефектами: в очаге разрушения и в прилегающих зонах наблюдается большое количество неметаллических включений, пор, трещиноподобных дефектов.
Случаи сероводородного растрескивания корпуса крана ( рис. 2.2, е) обусловлены металлургическими дефектами: в очаге разрушения и прилегающих зовах наблюдается большое количество неметаллических включений, пор, трещиноподобных дефектов.
Примером сероводородного растрескивания деталей газопромыслового оборудования является хрупкое разрушение пластин компенсатора насоса 9 МГР на промышленных стоках. Коррозионные трещины преимущественно развиваются по границам зерен.
Примером сероводородного растрескивания деталей газопромыслового оборудования является хрупкое разрушение пластин компенсатора насоса 9МГР на промстоках. Микроструктура металла пластин ферритная с небольшим количеством перлита, твердость составляет 140 НВ, коррозионные трещины развивались по границам зерен. Произошедшее после семи месяцев эксплуатации водородное растрескивание скалки насоса ХТР-16 / 200, который перекачивает ингибитор КИГИК, приготовленный на основе метанола, обусловлено наличием большого количества мартенситной составляющей в приповерхностном слое металла скалки, твердость которого достигает 53 ИКС.
Случаи коррозионного и сероводородного растрескивания нефтепроводов наблюдаются редко, что, вероятно, связано с невысокими давлениями в трубопроводах ( обычно 1 - 1 5 МПа) и применением для их изготовления низкоуглеродистых пластичных сталей.
Примером сероводородного растрескивания деталей газопромыслового оборудования является хрупкое разрушение пластин компенсатора насоса 9МГР на промстоках. Микроструктура металла пластин ферритная с небольшим количеством перлита, твердость составляет 140 НВ, коррозионные трещины развивались по границам зерен.
К сероводородному растрескиванию сталь 0X13 весьма чувствительна. В отсутствие сероводорода в слабой соляной кислоте растрескивания не отмечено.
Большинство случаев сероводородного растрескивания корпусов кранов обусловлены металлургическими дефектами: в очаге разрушения и прилегающих зонах наблюдается большое количество неметаллических включений, пор, трещинопо-добных дефектов.
К характерным особенностям сероводородного растрескивания следует отнести возможность обнаружения в изломе множественных очагов зарождения трещин. Большей частью в роли инициаторов очагов зарождения трещины выступают крупные неметаллические включения, в том числе округлые оксиды, сульфиды и оксисульфи-ды. Именно у этих неметаллических включений происходит накопление водорода. Полости, образующиеся при растрескивании частиц включений, и границы матрица-включение выступают в роли ловушек водорода. С ростом доли водородных ловушек формируются микротрещины, которые, сливаясь, образуют макротрещину разрушения.
Для защиты от сероводородного растрескивания рекомендуется также нанесение защитных эпоксидных покрытий на особо склонные к этому виду разрушения сварные соединения аппаратуры. & тот метод был успешно опробован [57] на емкостях для углеводородных газов, содержащих сероводород.
Склонность стали к сероводородному растрескиванию зависит от прочностных свойств ее, которые меняются в широком диапазоне при термической обработке, пластической деформации или их сочетании. Термическую обработку большинство исследователей рекомендует проводить таким образом, чтобы структура стали была мелкозернистой и содержала в основном сорбит, а карбиды присутствовали JB минимальном количестве, были мелкими глобулярными, равномерно распределенными.
Склонность стали к сероводородному растрескиванию зависит от прочностных свойств ее, которые меняются в широком диапазоне при термической обработке, пластической деформации или их сочетании. Термическую обработку большинство исследователей рекомендует проводить таким образом, чтобы структура стали была мелкозернистой и содержала в основном сорбит, а карбиды присутствовали в минимальном количестве, были мелкими глобулярными, равномерно распределенными.
Повышенная склонность к сероводородному растрескиванию низколегированных сталей, содержащих более 1 % N1, также связана [45, 46] с присутствием неотлущенного мартенсита. Образованию последнего с соответствующим понижением стойкости к сульфидному растрескиванию могут способствовать и другие легирующие примеси - такие, как марганец. Отмечены [45] разрушения как раз в районах скопления мартенсита, где твердость была значительно выше, чем на соседних участках металла.
Как показано выше, сероводородное растрескивание и водородное расслоение металла, а также степень изменения его физико-механических свойств являются факторами, определяющими техническое состояние оборудования и трубопроводов сероводородсодержащих месторождений.
Как показано выше, сероводородное растрескивание и водородное расслоение металла, а также степень изменения его физико-механических свойств являются факторами, определяющими техническое состояние оборудования и трубопроводов сероводород сод ержащих месторождений.
Зависимость скорости коррозии стали ( / и защитного эффекта ( 2 от концентрации ингибитора АНПО в двухфазной среде, насыщенной H2S.| Защитное действие ингибитора И-1-А. Однако надежная защита от сероводородного растрескивания достигается только при высоких концентрациях ингибиторов; небольшие количества ингибитора эффективны только при употреблении стали, повышенно стойкой к этому растрескиванию.
Склонность сварных соединений к сероводородному растрескиванию увеличивается под действием остаточных напряжений при сварке. Когда электроды имеют тот же химический состав и прочностные характеристики, что и основной металл, склонность к растрескиванию наибольшая в зонах термического влияния сварного соединения. Эти зоны подвергаются быстрому нагреву и охлаждению при сварке, претерпевают изменения микроструктуры и прочностных свойств. Трещины образуются в точках с максимальной твердостью.
Сварные соединения трубопроводов подвержены преимущественно сероводородному растрескиванию. Отметим наиболее характерные возникающие при этом разрушения.
Химический состав и прочность исследованных высокопрочных сталей. Назначению особых склонных к сероводородному растрескиванию высокопрочных сталей для работы при высоких напряжениях в условиях воздействия сред, содержащих даже небольшие количества H S и водную фазу, должно предшествовать тщательное исследование стойкости этих материалов в конкретных условиях эксплуатации.
Исследование [79] стойкости к сероводородному растрескиванию аустенитных нержавеющих сталей 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х21Н6М2Т показало, что в газопромысловых средах относительно низкие ( 50 С) температуры работы оборудования практически исключают протекание хлорид-ного коррозионного растрескивания этих сталей. Поэтому, несмотря на высокую концентрацию хлоридов ( до 100 г / л) основным агентом, вызывающим растрескивание нержавеющих сталей в такого рода средах является сероводород.
Как было отмечено выше, сероводородное растрескивание ( СР) оборудования ОНГКМ инициируется концентраторами напряжений: дефекты сварных соединений ( см. рис. 2.1, е; 2.2, а; 2.6; 2.7) и технологические дефекты основного металла, резьбы ( рис. 2.8, б), следы от ключей, коррозионные язвы и т.п. Результаты лабораторных испытаний сварных образцов из стали 20 также свидетельствуют о зарождении СР от дефектов ( см. рис. 2.7, а), которые более чем в 1.0 раз снижают долговечность сварных соединений. Сопротивление СР качественных сварных соединений не ниже, чем основного металла, кроме того, за 20 лет эксплуатации сварных конструкций в металле швов в отличие от основного проката не обнаружено ни одного случая водородного расслоения. Это объясняется применением электродных материалов с низким содержанием серы, отсутствием в шве текстуры, а также тем, что условия плавления и кристаллизации шва способствуют образованию мелких сульфидных включений глобулярной формы и равномерному их распределению по литому металлу шва. Металл матрицы в зоне границы раздела фаз, являясь областью объемного растяжения кристаллической решетки, может выполнять роль коллекторов для водорода. Образующийся в результате контакта стали с сероводородсодержащей средой водород, попадая в эти несплошности, молизуется, вызывая водородное растрескивание ( ВР) металла.
Влияние рН сероводородных растворов на сероводородное растрескивание углеродистой стали показано на рис. 3.10 и 3.11. При переходе к нейтральным и слабощелочным растворам отмечается резкое снижение интенсивности растрескивания. На рис. 3.11 склонность к сероводородному растрескиванию оценивается по величине критического напряжения в стали, соответствующего растрескиванию 50 % испытываемых образцов: чем больше эта величина, тем выше стойкость стали к этому виду разрушения.
Существенно может повысить стойкость сталей против сероводородного растрескивания режим регулируемой прокатки или высокотермомеханическая обработка.
Легированные конструкционные стали, стойкие против сероводородного растрескивания, предназначены для изготовления насос-нокомпрессорных, обсадных и бурильных труб, а также для деталей подземного скважинного оборудования.
Ингибитор также повышает сопротивление сталей сероводородному растрескиванию.
Крепежные элементы, стойкие к сероводородному растрескиванию, изготавливают из малолегированных низкоуглеродистых сталей марок 30, ЗОХМА.
А-352 1СВ являются стойкими к сероводородному растрескиванию при условии выполнения необходимой термообработки и при твердости не выше 22 НКС. Данные о термообработке отливки корпуса задвижки отсутствовали.
Повышение стойкости сварных соединений к сероводородному растрескиванию может быть обеспечено: разработкой и использованием исходных материалов с повышенной стойкостью к замедленному сероводородному разрушению с удовлетворительными технологическими свойствами и реакцией на термодеформационный цикл сварки; уменьшением агрессивности среды путем очистки углеводородного сырья от сероводорода, обезвоживания и ингибирования; разработкой технологии изготовления конструкции, предусматривающей оптимальный вид и режим сварки и послесварочную обработку для снятия остаточных напряжений.
Рейтинг: 0
Вход
Регистрация
Чат
FAQ
Поиск
Пользователи
