|
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 | | ||
Водородной хрупкостьюСтепень коррозионное активности нефти определяют путём её нагрева в стеклянной трвхгорлой колбе до 400 °С со скоростью 2 °С в минуту при одновременном продувании через неё струи азота. Выделяющийся при этом сероводород улавливается в определяется количественно методами аналитической химии, например, обратном иодо-метрическвм титрованием. Таким образом, коррозионная среда при переработке нефти на установках первичной- переработки влагается в основном из хлористого водорода, сероводорода и водь. Иавестно, что присутствие хлористого водорода в сероводородных электролитах интенсифицирует коррозионное разрушение на I...2 порядка. В атом случав наряду с ускорением процесса водородной деполяризации, а, следовательно, и ионизации металле,характерными являатся следующие химичеоие рескции: Наряду о общей равномерной коррозией оборудования АКТ в присутствии водных растворов сероводорода и хлористого водорода возможно нвводороживвиио металла за счёт катодной реакции водородной деполяризации: Двуокись углерода, растворяясь в воде, образует угольную кислоту, ори втом происходит понижение рН среды и усиление коррозии «а счёт реакции водородной деполяризации (1.6). 2. Схема катодного процесса водородной деполяризации........ 250 2. Замедленность диффузии деполяризатора из объема электролита к катодной поверхности или продукта катодной деполя-ризационной реакции в обратном направлении, которая приводит к концентрационной поляризации катода (АКк)КОНц. Более подробно явления катодной поляризации будут рассмотрены ниже для наиболее часто встречающихся катодных процессов кислородной и водородной деполяризации (см. с. 223 и 251). При определенном смещении потенциала в отрицательную сторону на катоде может начаться какой-либо новый процесс. В водных растворах таким процессом обычно является разряд водородных ионов, обратимый потенциал которого более чем на 1 В отрицательнее обратимого потенциала процесса ионизации кислорода. При достижении обратимого потенциала водородного электрода в данном растворе (Кн2)обР на процесс кислородной деполяризации начинает накладываться процесс водородной деполяризации [кривая (Ун2)обРСЯ на рис. 159] и общий процесс катодной деполяризации будет соответствовать кривой (Vo2)06p ACDEK на рис. 159, которую называют общей кривой катодной поляризации. В связи с более отрицательным значением (Ун,)обр коррозия металлов с водородной деполяризацией является термодинамически менее вероятным процессом, чем коррозия металлов с кислородной деполяризацией. Коррозия металлов с преобладанием водородной деполяризации имеет место: 2. СХЕМА КАТОДНОГО ПРОЦЕССА ВОДОРОДНОЙ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ Катодный процесс водородной деполяризации в кислых средах состоит из следующих стадий (рис. 174): Рис. 174. Схема катодного процесса водородной деполяризации: В щелочных средах для водородной деполяризации по реакции (530) Наиболее распространенные методы борьбы с водородной хрупкостью — это методы, основанные на обратимости наводороживания, т.е. восстановления механических свойств стали после десорбции водорода, например, в процессе вылеживания или нагрева. Однако не всегда удается получить положительные результаты. Так, разводорожива-ние стали с кадмиевым покрытием не достигается за 24 ч обработки при температуре 423 К, при температуре 673 К из хромового покрытия выделяется всего 84 % водорода. Водородная хрупкость. Возникновение трещин при постоянно действующем напряжении возможно в оборудовании, в котором имеется водород под высоким давлением. Это явление аналогично коррозионному растрескиванию [39], т. е. инициация трещины является функцией К, причем имеется пороговое значение /С, ниже которого металл не разрушается. Разрушение также возможно в результате охрупчивания, обусловленного взаимодействием с водородом, например растрескивание медных сплавов ввиду образования в порах водяного пара под высоким давлением или водородной хрупкости в случае наводороживания при электроосаждении. При низких температурах разрушений, обусловленных водородной хрупкостью, не наблюдалось. Тем не менее в случае утечки газа из емкостей с жидким водородом в материалах, имеющих температуру, близкую к комнатной, возможно появление водородной хрупкости. Склонность к трещинообразованию, обусловленная водородной хрупкостью у сталей с высоким содержанием водорода, наблюдается при нормальной температуре, в то время как при высоких и низких температурах охрупчивания не происходит. Большинство источников указывает на то, что полуферритные и ферритные хромистые стали практически не подвержены коррозионному растрескиванию в растворах хлоридов. Хромистые же стали, имеющие мартенситную структуру, подвержены коррозии под напряжением. Между коррозионным растрескиванием аустенитных и мар-тенситных сталей имеется определенное различие. В аустенитных сталях растрескивание интенсифицируется при анодной поляризации, а в мартенситных — катодной. Последнее обстоятельство позво-ляетпредположить, что растрескивание мартенситных сталей связано а водородной хрупкостью. При наличии катодной поляризации увеличивается скорость выделения водорода и интенсифицируется коррозионное растрескивание мартенситных сталей. Контакт с более электроотрицательным металлом, например алюминием, также ускоряет процесс растрескивания мартенситных сталей. При растрескивании стали 410 (12—13% хрома) разрушение распространяется вдоль неотпущенного мартенсита по граням прежних аустенитных зерен. Отпуск при температуре 635° С снижает склонность стали к коррозионному растрескиванию [111,156]. Д. С. Поль [111,36] считает, что ферритные и мартенситные стали с низкой твердостью не склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением в воде высокой частоты при температуре до 300° С. Мартенситные же нержавеющие стали, закаленные до твердости Ядс= 30, коррозионному растрескиванию в этих условиях подвержены. Хромистые стали, так-же как и малолегированные и аустенитные нержавеющие стали, Если признать за водородной хрупкостью ведущую роль в процессе образования межкристаллитных трещин, то становится непонятным, почему они возникают лишь в определенных направлениях. В то время как водород пронизывает всю толщу металла и последний по всей массе становится хрупким, трещины появляются лишь по границам кристаллитов. Водородная хрупкость при травлении металла обнаруживается даже при незначительной механической нагрузке, в то время как разбираемый нами вид разрушений требует высоких напряжений. Значит, сторонники водородной хрупкости не учитывают то обстоятельство, что для появления водорода в структуре металла необходимо, чтобы протекал коррозионный процесс, который сам бы являлся причиной серьезных разрушений металла. Если признать за водородной хрупкостью ведущую роль в процессе образования межкристаллитных трещин, то становится непонятным их возникновение лишь в определенных направлениях. В то время как водород пронизывает всю толщу металла и последний по всей массе становится хрупким, трещины появляются лишь по границам кристаллитов. Водородная хрупкость при травлении металла обнаруживается даже при незначительной механической нагрузке, в то время как рассмотренный выше вид разрушений требует высоких напряжений. Сторонники водородной хруп- Это явление называется водородной хрупкостью. Сопоставление защитных свойств ингибиторов с влиянием их на механические характеристики стали ЗОХГСНА показывает, что между ними не наблюдается однозначной зависимости. В то же время видно, что характеристики пластичности зависят от содержания водорода в стали, т. е. сохранение или потеря пластичности металла вызваны водородной хрупкостью. Содержание водорода в стали после травления в НС1 с исследованными ингибиторами составляет 0,03 смэ/г металла, что не превышает пороговой концентрации 0,05 см3/г, необходимой для сохранения пластических и прочностных характеристик. 13. Решетников С. М. — В кн.: Наводороживание металлов и борьба с водородной хрупкостью. М.: Моск. дом н-т пропаганды, 1979, с. 60—63. 149. Старчак В. Г., Губанова Т. А., Зельцер Я. В. В кн.: Наводороживание металлов и борьба с водородной хрупкостью. М.: Московский дом научно-технической пропаганды, 1979, с. 74—76. 151. Старчак В. Г. — В кн.: Наводороживание металлов и борьба с водородной хрупкостью, М.: Моск. дом н.-т. пропаганды, 1979, с. 137—140. Рекомендуем ознакомиться: Вследствие существования Вследствие теплоотдачи Вследствие термической Вследствие выгорания Вследствие внутренних Выполняется непосредственно Вследствие взаимного Вследствие уменьшения Вследствие установки Вследствие замедления Вследствие зависимости Вспомогательный двигатель Вспомогательные коэффициенты Вспомогательные механизмы Вспомогательные сооружения |