Page 10 - Автореферат Греділь М.І.

8

Оцінювали вплив газоподібного водню на ЕХ корозію трубної сталі у моде-
льному розчині (МР), що за хімічним складом відтворює конденсовану вологу
–
+
+
всередині трубопроводу (концентрація в г/л: 14,44 Na ; 25,40 Cl ; 0,129 K ; 0,005
–
2+
2+
–
+
2+
2–
SO 4 ; 0,0025 Li ; 0,6 Ca ; 0,522 HCO 3 ; 0,518 Mg ; 0,14 Ba ; 0,005 NO 3 ; 0,389
3–
2+
–
–
3+
2+
–
2+
Sr ; 0,0036 F ; 0,0003 Fe ; 0,1 Br ; 0,0005 Mn ; 0,0021 I ; 0,001 Al ; 0,005 PO 4 ;
2–
+
0,052 NH 4 ; 0,018 SiO 3 (лужність – 455).
З-поміж механічних властивостей визначали базові характеристики міцності
та пластичності розтягом гладких циліндричних (діаметром 4 мм) та пластинчас-
тих тонких (1,2 мм) зразків. Ударну в’язкість визначали методом Шарпі, а статич-
ну тріщиностійкість – методом J-інтеграла, з використанням зразків розмірами
t × 16 × 160 мм з односторонньою боковою тріщиною, які навантажували триточ-
ковим згином. Циклічні випробування проводили з частотою 1 Гц та асиметрією
циклічного навантаження R = 0 на балкових зразках розміром 10×20×160 мм з од-
нобічним надрізом за схемою консольного згину. Ефект закриття втомної тріщини
характеризували коефіцієнтом U як відношення ефективного розмаху КІН ΔK еf до
номінального ΔK. Для сповільнення втомного руйнування у запропонованому
способі штучного створення закриття тріщини як технологічне середовище (ТС)
використали водні та спиртові розчини таніну з концентрацією 2 г/л та 20 г/л.
Опір металу корозійному розтріскуванню (КР) визначали за розтягу гладких
зразків у модельному ґрунтовому розчині NS4 (концентрація в г/л: 0,122 KCl,
0,483 NaHCO 3, 0,181 CaCl 22H 2O, 0,131 MgSO 47H 2O), насиченого СО 2 (рН 5,7) з
-1
низькою швидкістю деформування  = 10 c на випробувальній машині, оснаще-
-6
ній ЕХ коміркою. Обчислювали коефіцієнт впливу середовища за формулою  scc =
[1 – (P scc/P air)], де P air та P scc – певна характеристика сталі, визначена за випробу-
вань у повітрі та у корозивному середовищі, відповідно.
Опір сталей водневому окрихченню (ВО) оцінювали за впливом поперед-
нього електролітичного наводнювання (ПЕН) за певним режимом на характерис-
тики пластичності сталей. Кількісно його виражали показниками HES (hydrogen

H
ψ
embrittlement susceptibility) за формулами HES = [1 – (ψ / ψ)] 100%, HES = [1 –
H
H
( / )] 100%, де ψ , ψ – відносне звуження, а  ,  – відносне видовження зразка
H
за випробувань у повітрі після ПЕН та без нього. Для ПЕН зразків і заготовок ви-
користовували розчини H 2SO 4 з рН у діапазоні 2…3,5 із додаванням 2 г/л або 10
г/л тіосечовини (NH 2) 2CS як стимулятора наводнювання.
Вміст водню у сталі визначали на аналізаторі ELTRA H-500 методом гаря-
чої екстракції за температури 950 ºС.
Металографічні та макрофрактографічні дослідження проводили на оптич-
ному мікроскопі BH200M-T, а мікрофрактографічні – на сканувальних електрон-
них мікроскопах Carl Zeiss EVO-40XVP та JEOL JSM-5610 LV.
Відносна похибка вимірювань за довірчої ймовірності 0,95 та випробувань
не менше трьох зразків на кожен замір була в межах 3…7%.

У третьому розділі представлено науково-методологічний підхід до дослі-
дження впливу газоподібного водню на корозію та наводнювання трубних сталей
в умовах, близьких до експлуатаційних, зважаючи на перспективи перепрофілю-
вання наявних газопроводів для транспортування водню. Раніше встановлено мо-