Вплив циклічних навантажень на опірність руйнуванню трубних сталей та їх зварних з’єднань у сірководневих середовищах

Abstract

Встановлено, що висока опірність сталей 20, 30ХМА та 12Х21Н5Т сірководневому корозійному розтріскуванню під напруженням не гарантує такої ж корозійно-втомному руйнуванню у розчині NACE (mass.%): 5 NaCl + 0,5 CH₃COOH + H₂S насичений, рН 3…4, 20±3°С. Виявлено, що зі зростанням амплітуди асиметричного циклу зниження довговічності цих сталей істотніше, ніж зі збільшенням його середнього напруження. Отримано результати, які свідчать про суттєвий вплив на руйнування зварних з’єднань не лише водневого окрихчення, але й корозійних процесів, що викликано зростанням їх мікроелектрохімічної гетерогенності під час кородування, що сприяє локалізації корозійних пошкоджень.

Установлено, что высокая сопротивляемость сталей 20, 30ХМА и 12Х21Н5Т сероводородному коррозионному растрескиванию под напряжением не гарантирует такой же коррозионно-усталостному разрушению в растворе NACE (mass.%): 5% NaCl + 0,5% CH₃COOH + H₂S насыщенный, рН 3…4, 20±3°С. Выявлено, что рост амплитуды асимметричного цикла приводит к более существенному снижению долговечности этих сталей, нежели увеличение его среднего напряжения. Выявлено сильное влияние на разрушение сварных соединений в растворе NACE не только водородного охрупчивания, но и коррозионных процессов, что вызвано ростом их микроэлектрохимической гетерогенности, способствующей локализации коррозионных повреждений.

It was established that high resistance of steels 20, 30ХМА and 12Х21Н5Т to sulfide stress corrosion cracking did not guarantee their high-resistivity to corrosion fatigue fracture in NACE solution (mass.%): 5% NaCl + 0,5% CH₃COOH + H₂S saturated, рН 3…4, 20±3°С. It was shown that the growth of asymmetric cycle amplitude caused more essential decrease of durability of these steels than the increase of its average stress. The significant influence on the welded joints fracture in NACE solution of not only hydrogen embrittlement but also of corrosive processes was found. It was established that it was caused by the growth of their microelectrochemical heterogeneity in the corrosion process, which promoted the corrosive damages localization.