Page 33 - Автореферат Греділь М.І.
P. 33
31
ОСНОВНІ ВИСНОВКИ
У роботі вирішено важливу науково-технічну проблему встановлення за-
кономірностей та механізмів корозійно-водневого руйнування вуглецевих та ни-
зьколегованих сталей, спричинених експлуатаційною пошкодженістю, і розроб-
лення методів її оцінювання і прогнозування, а також підвищення опору руйну-
ванню. Основні результати зводяться до наступного:
1. Запропоновано та науково обґрунтовано методологію досліджень впли-
ву газоподібного водню на взаємодію трубних сталей з корозивно-
наводнювальними середовищами, що відтворює дію корозійно-водневих чинни-
ків за умов транспортування водню. Встановлено інтенсифікувальний вплив ба-
рботування газоподібним воднем на корозію трубних сталей (зниження поляри-
заційного опору в 4 рази для сталі Х70 та до 5 разів для 17Г1С) та поверхневе
воднем ініційоване розтріскування зразків експлуатованої сталі Х70, що
пов’язали зі зміщенням рівноваги реакції H адс + H адс ↔ H 2 у бік адсорбованого
водню, що так само посилює абсорбування водню металом за реакцією
H адс ↔ H абс.
2. Розроблено напівнатурну методику оцінювання водневої крихкості вуг-
лецевих сталей газорозподільних труб, яка полягає у тривалому (до 18 місяців)
витримуванні зразків-свідків у газоподібному водні за тиску 0,3 МПа на стенді
полігону у кліматичних умовах, близьких до експлуатаційних. Встановлено сут-
тєве підвищення концентрації водню у навантажених до 0,8 0,2 зразках з вугле-
цевої сталі ВСт3пс та її зварного з’єднання, від 0,11…0,48 до 0,78...1,32 ppm за-
лежно від стану металу, ділянки труби та тривалості експозиції (3…18 місяців),
за незначної втрати пластичності (найбільше – на 20% для експлуатованого ЗЗ).
Водночас тріщиностійкість J Iс сталі після 18 місяців експозиції у водні знизилась
майже вдвічі для експлуатованого основного металу (з 37 до 20 Н/мм), а для
експлуатованого зварного з’єднання майже втричі (з 13 до 4,7 Н/мм), що нижче
регламентованого рівня. Систематизовано умови, комплексне дотримання яких
підвищує чутливість оцінювання водневої крихкості низькоміцних вальцьованих
сталей: попереднє електролітичне наводнювання за обґрунтованим режимом
2
(густина струму 1 мА/см у сульфатному електроліті (рН 3,5) тривалістю 96 год);
випробування поперечних до напряму вальцювання тонких (1,2 мм) пластинчас-
тих зразків на розтяг. За їх дотримання виявлено окрихчення сталі ВСт3пс після
52 років експлуатації на газорозподільному трубопроводі – зниження пластично-
сті за показником відносного звуження основного металу на 34%, поздовжнього
зварного з’єднання на 41%.
3. Розкрито механізм розвитку пошкодженості у низькоміцних трубних
сталях за дії водню, який полягає у послабленні воднем адгезії неметалевих
включень із матрицею з їх подальшим відшаруванням та деформаційним рос-
том і злиттям утворених порожнин внаслідок підвищення тиску молізованого у
них водню. Воднево-деформаційний механізм легше реалізується у сталях,
схильних до пластичного деформування, спричиняє зниження опору металу