Технології та інжиніринг

Закономірності корозійного розтріскування трубної сталі 10Г2ФБ у модельному грунтовому середовищі за катодної поляризації

Мета. Дослідити закономірності корозійного розтріскування сталі трубного сортаменту 10Г2ФБ в умовах катодного захисту. Методика. Застосовували такі методи: деформації з малою швидкістю, вольтамперометрії, метод растрової електронної мікроскопії, електролітичного наводнювання, масометрії. Результати. Вивчено закономірності корозійного розтріскування трубної сталі 10Г2ФБ у модельному ґрунтовому середовищі NS4 в діапазоні потенціалів від потенціалу корозії до -1,2 В. За результатами комплексу корозійно-механічних, електрохімічних та фізичних досліджень встановлено, що при зміщенні потенціалу катодної поляризації в ряду -0,75 В → -0,95 В → -1,05 В → -1,2 В коефіцієнт схильність цієї сталі до корозійного розтріскування KS зростає 1,09 → 1,11 → 1,13 → 1,26. Концентрація водню, що проникає в сталь за цих потенціалів, змінюється немонотонно: 0 → 0 → 0,057 → 0,018 моль/дм3 . Швидкість залишкової корозії при зсуві потенціалу в ряду Екор → -0,75 В → -0,95 В → -1,05 В зменшується спочатку різко, потім повільно: 0,035 мм/рік → 0,005 мм/рік → 0,0009 мм/рік → 0,0004 мм/рік, тобто за високих катодних потенціалів прикладена поляризація витрачається на розклад водного електроліту з виділенням водню, який проникає в сталь та викликає крихке розтріскування, що підтверджено зростанням частки крихкого руйнування в морфології зламів зразків. Наукова новизна. Отримані нові дані фундаментальних досліджень щодо закономірностей корозійного розтріскування сталі феритно-перлітного класу трубного сортаменту 10Г2ФБ в умовах катодного захисту в діапазоні потенціалів від потенціалу корозії до -1,2 В. Виявлено, що особливостями впливу катодної поляризації в зазначеному діапазоні потенціалів при оцінюванні за коефіцієнтом схильності до корозійного розтріскування KS є збільшення відносного звуження та зменшення відносного видовження, що в цілому вказує на окрхчення металу під дією корозивного середовища та потенціалу. Міцнісні характеристики залишаються майже на тому самому рівні. Найбільша схильність до корозійного розтріскування спостерігається за потенціалу поляризації - 1,0 В та від’ємніше. Практична значимість. Застосовано розроблену методологію комплексного дослідження закономірностей корозійного розтріскування на прикладі дослідження сталі трубного сортаменту 10Г2ФБ в модельному грунтовому середовищі NS4 в умовах, що моделюють умови експлуатації. Отримані нові дані закономірностей корозійного розтріскування цієї сталі будуть корисними для попередження корозійного розтріскування магістральних газопроводів під час експлуатації

сталь трубного сортаменту 10Г2ФБ; вольтамерометрія; метод деформації з малою швидкістю; катодний потенціал; електрохімічна корозія; корозійне розтріскування