Водородное разрушение

Cтраница 1

Водородное разрушение бывает двух видов: сквозное ( сероводородное) растрескивание и расслоение ( пузырение) металла. В результате наводороживания значительно ухудшаются механические свойства металла, что приводит к возникновению так называемой водородной хрупкости. Скопление газообразного водорода во внутренних полостях металла создает огромное давление, поэтому наводороживание может вызвать разрушение стали и в отсутствие внешней нагрузки. [1]

Водородное разрушение стальных элементов оборудования бывает двух видов: сквозное ( сероводородное) растрескивание и расслоение металла. Первый вид разрушения особенно опасен. Растрескиванию подвержены только стали с относительно высокими пределами прочности или с большими внутренними напряжениями, тогда как мягкие ненапряженные стали в подобных условиях расслаиваются. Однако в ряде случаев и при расслоении может происходить частичное растрескивание металла с образованием несквозных трещин, простирающихся от поверхности до внутреннего пространства пузырей. Как правило, водородное расслоение наблюдается у аппаратов со сроком службы 5 - 7 лет. [2]

Исследование водородного разрушения при перезащите [109] показало, что присутствие кислорода в коррозионной среде тормозит наводороживание и, соответственно, наступление хрупкого разрушения. [3]

Основной особенностью водородного разрушения в результате низкотемпературной ( электрохимической) коррозии нефтегазопро-мыслового, нефтеперерабатывающего и химического оборудования является трудность прогнозирования времени и места разрушения. Изложенные выше материалы показывают отсутствие на сегодняшний день какого-либо одного абсолютно надежного способа защиты от водородного расслоения и растрескивания, который можно было бы с достаточной экономичностью широко применять в промышленности. С другой стороны, техника располагает значительным числом разнообразных способов торможения водородного разрушения на основе выбора материалов повышенной стойкости, нанесения покрытий, применения ингибиторов, нейтрализации агрессивных сред, рационализации технологических процессов и конструктивных форм оборудования. Примеры такого комплексного применения различных мероприятий приведены ниже при описании отдельных способов защиты от низкотемпературного водородного разрушения стали. [4]

На практике основными формами водородного разрушения стали в условиях работы нефтяного и химического оборудования, соприкасающегося с вызывающими наводороживание средами, являются: 1) внутреннее расслоение с образованием поверхностных пузырей и 2) растрескивание с образованием трещин, выходящих на поверхность. По-видимому, в последнем случае вследствие значительно более высокой пластичности мягких сталей внутренние напряжения, возникающие в результате наводорожива-ния, реализуются путем деформации металла при образовании пузырей до того, как они достигают величины, необходимой для растрескивания стали. [5]

Водородный зонд. материала аппарата и скапливается в пространстве между трубкой и внутренним стержнем. Назначение последнего заключается в уменьшении внутреннего объема зонда, что повышает его чувствительность. Проникновение водорода вызывает повышение давления внутри зонда, которое фиксируется манометром, находящимся снаружи аппарата. [6]

Весьма важным представляется своевременное обнаружение опасности водородного разрушения ( расслоения или растрескивания) металла оборудования. Из имеющихся методов оптимальным является применение водородных зондов. Конструкция этих зондов ( рис. 3.14) имитирует несплошности в металле оборудования, где происходит накопление молекулярного водорода. Датчиком является нижний конец трубки, который устанавливается во внутреннее пространство аппаратов или трубопроводов. [7]

Схема устройства прибора для оценки водородной хрупкости листовой. [8]

При длительных испытаниях на стойкость к водородному разрушению рекомендуется непрерывное наводороживание ( например, в результате имитации соответствующего коррозионного процесса) нагруженных образцов. Для этого удобно использовать машины типа ИНК-1 [71] со специальными узлами, обеспечивающими воздействие коррозионной среды на образцы при одновременном их механическом нагружении. Полученные в результате длительных испытаний величины разрушающих напряжений сопоставляют с пределом прочности ненаводороженной стали. [9]

Схема устройства прибора для оценки водородной хрупкости листовой. [10]

Сталь 0X13 не подвергается наводороживанию и водородному разрушению металла в сероводородных растворах только при рН 6 ( см. гл. Повышение щелочности дренажных вод из аппаратов при переходе к более поздним стадиям переработки нефти объясняется следующими причинами: 1) уменьшением кислотности при периодическом отстаивании и сбросе из аппаратов дренажной воды с последующим конденсированием относительно более чистой воды в аппарате, расположенном дальше по технологической цепочке; 2) истощением раствора в результате химического ( коррозионного) взаимодействия с металлом аппаратов и 3) механическим занесением капель щелочных растворов из систем щелочной очистки. Все это подтверждает правильность применения биметалла с плакировкой сталью 0X13 для изготовления аппаратуры ГФУ. [12]

Условия эксплуатации остальных ( не подверженных водородному разрушению металла) элементов оборудования ГФУ допускают их изготовление из углеродистых или низколегированных сталей в зависимости от прочности и хладостойкости последних. Элементы конденсационно-холодильного оборудования изготавливаются в соответствии с рекомендациями, изложенными в гл. [13]

Значительно более опасна по своим последствиям форма водородного разрушения, проявляющаяся в растрескивании стали вследствие возникающего в результате наводороживания серьезного ухудшения механических свойств металла. Для водородного растрескивания достаточно сравнительно небольших содержаний водорода в стали. [14]

В зависимости от условий наводороживания влияние температуры на водородное разрушение стали может иметь различный, в том числе экстремальный ( с минимумом [165]) характер. [15]

Страницы: 1 2 3