Page 13 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

11

Вплив експлуатаційної деградації на циклічну тріщиностійкість у повітрі сталі
20Н2М зафіксували тільки на припороговій ділянці ДВР (рис. 11а): спостерігали
1/2
деяке зниження порога ΔK th від 7,3 до 6,2 MПa·м ; водночас середня ділянка Періса
виявилася практично нечутливою до деградації. Сталь 20Н2М в обох станах чутлива
до дії корозивного середовища, яке пришвидшує ріст тріщини дещо інтенсивніше
для експлуатованої сталі і, що важливо, за нижчих значень ΔK (рис. 11б). Тенденція
до утворення платоподібної ділянки на ДВР у корозивному середовищі свідчить про
пришвидшення росту тріщини у сталі за механізмом КСР. Цьому, очевидно, сприяла
виявлена експлуатаційна міжзеренна пошкодженість сталі робочої частини штанги.

_________________________________________________
K = 16 MПa·м 1/2

Рис. 11. ДВР сталі
10 -7 2 10 -7 2 20Н2М у вихідному
da/dN, м/цикл 10 -8 da/dN, м/цикл 10 -8 станах у повітрі (1) та
(a) та
експлуатованому (б)

МР (рН = 3,1) (2) за

R = 0,1: частота
10 -9 10 -9 1 асиметрії циклу
1
навантаження 5 Гц у
повітрі та 1 Гц –
у середовищі.
5 10 20 30 5 10 20 30
K, MПa·м 1/2 K, MПa·м 1/2

а б ____________________

Досліджено перспективи інгібіторного захисту експлуатованого нафтогазового
устаткування від корозії та КМР у пластовій воді екологічно безпечними сполуками,
оскільки застосовувані інгібітори часто не відповідають сучасним екологічним
вимогам, сприяють КМР сталей та апробовані на сталях у вихідному стані. Для цього
використали танін, що є екологічно безпечною сполукою та використовується як
інгібітор корозії у водних середовищах.
ЕХ дослідженнями встановили, що з підвищенням концентрації таніну від
3
0,25 до 1,0 г/дм потенціал корозії Ecorr сталі 20Н2М у МР (рН = 3,1) зміщується у бік
від’ємніших значень. Густина струму корозії і corr експлуатованої сталі знижується
більш як у 6 разів у МР з 1,0 г/дм таніну порівняно з середовищем без нього
3
(табл. 4). Виявили значне підвищення опору корозійно-втомному руйнуванню сталі
20Н2М в МР з таніном: зі
збільшенням концентрації інгі- Таблиця 4. ЕХ характеристики сталі 20Н2М у МР
бітору корозійно-втомна витри- (рН = 3,1) без та з додаванням таніну
-5
3
2
валість сталі зростає та коре- Середовище Cінг, г/дм -Ecorr, В іcorr, 10 А/см
лює зі зниженням і corr (рис. 12). МР – 0,676 8,0
3
За концентрації таніну 1,0 г/дм 0,25 0,701 2,0
ступінь захисту сталі від корозії МР + танін 0,5 0,756 1,5
становить 85%, а від корозійно- 1,0 0,761 1,3
втомного руйнування – 80%.