Курсовая работа: Коррозия на Оренбургском газоперерабатывающем заводе

Как было отмечено выше, сероводородное растрескивание оборудования ОГПЗ инициируется концентраторами напряжений: дефекты сварных соединений и технологические дефекты основного металла, резьбы, следы от ключей, коррозионные язвы и т.п. Результаты лабораторных испытаний сварных образцов из стали 20 также свидетельствуют о зарождении сероводородного растрескивания от дефектов, которые более чем в 10 раз снижают долговечность сварных соединений. Сопротивление CP качественных сварных соединений не ниже, чем основного металла, кроме того, за 20 лет эксплуатации сварных конструкций в металле швов в отличие от основного проката не обнаружено ни одного случая водородного расслоения. Это объясняется применением электродных материалов с низким содержанием серы, отсутствием в шве текстуры, а также тем, что условия плавления и кристаллизации шва способствуют образованию мелких сульфидных включений глобулярной формы и равномерному их распределению по литому металлу шва. В прокате из стали типа сталь 20 оборудования ОГПЗ наблюдается, особенно в срединной части стенки конструкции, значительное количество сульфидных включений дискообразной формы длиной от долей до десятков миллиметров. На границах раздела сульфид - матрица при охлаждении после завершения кристаллизации возможно образование микрополостей, так как коэффициент термического расширения сульфидов FeS - MnS больше, чем у ферритной матрицы (18х10^-6 К^-1 против 11,810^-6 К^-1 ). Металл матрицы в зоне границы раздела фаз, являясь областью объемного растяжения кристаллической решетки, может выполнять роль коллекторов для водорода. Образующийся в результате контакта стали с сероводородсодержащей средой водород, попадая в эти несплошности, молизуется, вызывая водородное растрескивание металла. Трещины водородного расслоения зарождаются внутри металла на границах раздела матрица - включение и распространяются, как правило, межкристаллитно в направлении, параллельном его поверхности; при взаимодействии этих трещин-расслоений возникает ступенчатая магистральная трещина, пронизывающая часть или весь металл по сечению. В отличие от водородного расслоения при сероводородном растрескивание трещины зарождаются с поверхности, контактирующей с сероводородсодержащей средой, или в приповерхностных слоях и распространяются преимущественно перпендикулярно этой поверхности, т.е. нормально к действующим напряжениям. Магистральная трещина сероводородного растрескивания при развитии соединяет отдельные трещины, возникшие вследствие молизации водорода в коллекторах и ориентированные вдоль проката параллельно приложенным напряжениям.

Металлографическими и фрактографическими исследованиями сероводородного растрескивания изделий и образцов, испытанных при MP(3,6х10^-6 м/с² ) в натурной сероводородсодержащей 72 среде ОГПЗ, выявлены следующие характерные особенности сероводородного растрескивания. В отличие от коррозионного растрескивания, при сероводородном растрескивании не наблюдается значительных следов электрохимического растворения, и сероводородное растрескивание может зарождаться в приповерхностных объемах металла. Зона субкритического роста трещин характеризуется межзеренным разрушением, наличием вторичных трещин, нормальных к плоскости магистральной трещины , т.е. параллельных растягивающим напряжениям. Зарождение и развитие вторичных трещин в значительной мере определяется состоянием гра?