Page 7 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

5

(вихідний стан) та експлуатованих (обсадних та газопровідних), а також насосних
штанг діаметром основної частини 19 мм з термічно зміцнених сталей 20Н2М і 35ХМ
7
після ~ 5,5 років експлуатації (2·10 циклів експлуатаційного навантаження).
Визначали корозійні, ЕХ, механічні та корозійно-механічні властивості сталей. Для
оцінювання ступеня їх експлуатаційної деградації порівнювали властивості експлуа-
тованого металу та металу у вихідному чи, за його відсутності, близькому до нього стані.
Хімічний склад сталей визначали на оптичному іскровому атомно-емісійному
спектрометрі SPECTROMAX LMF 0,5.
Як модельний розчин (МР) пластової води використали 1%-ий розчин NaCl різної
кислотності: зниження рН від 7 до 4,15 підтримували, барботуючи СО 2 з різною
швидкістю та контролюючи рН, а для досягнення нижчого рН (3,1) ще додавали
3
СН 3СООН. Як інгібітор використали танін (концентрація C інг = 0,25–1,0 г/дм ) –
екологічно безпечну сполуку, на основі якої розроблені інгібітори корозії для водних
середовищ.
Корозійну тривкість сталей оцінювали гравіметричним та ЕХ методами.
Швидкість електродних реакцій досліджували на потенціостатах IPC-Pro та BioLogic
методами потенціодинамічної поляризації, використовуючи хлоридсрібний електрод
порівняння. Графічно-аналітичним методом визначали ЕХ характеристики: потенціал
корозії E corr, густину струму корозії і corr та густину дифузійного струму і d.
Ефективність інгібіторного захисту оцінювали за густиною струму корозії,
інтенсивністю проникнення водню крізь сталеву мембрану, опором корозійно-
втомному руйнуванню та корозійною циклічною тріщиностійкістю.

Релаксацію ЕХ реакцій на свіжоутвореній поверхні циліндричних зразків вивчали
за кривими спаду струму в часі після їх навантаження крученням до певної деформації
за потенціалу E corr та подальшого швидкого розвантаження, визначали кількість
електрики, витраченої на окиснення ювенільного металу.
Опір сталей КСР визначали методом повільного активного навантаження
розтягом циліндричних зразків діаметром робочої частини 4 мм за швидкості
деформації ε = 10 c у повітрі та корозивному середовищі за E corr та оцінювали за
-6
-1
зміною відносного звуження (показник λ МР = (ψ-ψ МР)/ψ ∙100%, де ψ та ψ МР – відносне
звуження зразків у повітрі та корозивному середовищі, відповідно). Чутливість сталей
-4
-1
до ВК досліджували за розтягу циліндричних зразків за ε = 3·10 с у повітрі після
попереднього електролітичного наводнювання (ПЕН) та оцінювали за зміною
характеристик пластичності: λ δ = (δ-δ H)/δ∙100% і λ Ψ = (ψ-ψ Н)/ψ∙100%, де δ, δ Н і ψ, ψ Н –
відповідно відносні видовження і звуження зразків до та після наводнювання. ПЕН
3
зразків реалізували у водному розчині H 2SO 4 з pH = 2–4 без та з 2 г/дм тіосечовини за
2
густини струму і = 1,5-10,0 мA/cм впродовж τ = 2–150 год.
ЕХ методом Деванатана–Стахурського вивчали параметри проникнення водню
крізь сталеву мембрану. Для цього вихідну частину комірки заповнювали 0,1 М
розчином NaOH, прикладали анодний потенціал + 150 мВ, а після досягнення
стаціонарного струму повної пасивації у вхідну частину комірки подавали робочий
розчин і реєстрували зміну анодного струму як міру швидкості водневого проникнення.
Визначали базові характеристики міцності (границі міцності σ В та плинності
σ 0,2), пластичності (відносні видовження δ та звуження ψ), застосовуючи стандартні
п’ятикратні циліндричні зразки та, для досліджень анізотропії властивостей, –