обеспечение стойкости к pacтрескиванию.
Внутренние напряжения в сталях, образующиеся при быстром охлаждении
после горячей прокатки, сварки, холодной деформации, повышают их склонность
к сероводородному растрескиванию.
Структура металла, зависящая от химического состава стали технологии
изготовления труб и изделий, в сочетании с химическим составом смеси
являются определяющим фактором стойкости к растрескиванию неравновесная с
высокими внутренними напряжениями мартенситная структура, получающаяся
при закалке. Наиболее стойка к растрескиванию при достаточно высокой
прочности мелкозернистая структура, получаемая при закалке с последующим
высоким отпуском и представляющая собой отпущенный мартенсит.
Структуры углеродистых и низколегированных трубных сталей можно
расположить в ряд по возрастанию стойкости к сероводородному растрескиванию
(при одинаковом химическом составе): неотпущенный мартенсит; неотпущенный
бейнит; феррито-перлитная нормализованная; феррито-перлитная
нормализованная и отпущенная; отпущенная мартенситная и бейнитная.
При этом необходимо отметить, что отпуск должен осуществляться при
температуре несколько ниже температуры фазовых превращений. С дальнейшим
понижением температуры отпуска стойкость стали к сероводородному
растрескиванию снижается с одновременным повышением прочности и твердости.
Транспортируемый по газопроводам влажный сероводородсодержащий
нефтяной газ стимулирует возникновение и развитие локальной коррозии за счет
функционирования микрогальванопары сульфид железа (катод) —железо (анод).
Пленки сульфида железа легко проницаемы для молекул воды и хлор-ионов, что
приводит к протеканию локальной коррозии со значительной скоростью.
Для исследования локальной коррозии внутренней поверхности
газопроводов важно изучить кинетику формирования и разрушения пленок
сульфида железа, а также структуру сульфидных пленок и изменения,
происходящие в них, в зависимости от состава среды и условий, в которых
происходит процесс коррозии.
Ниже приведены результаты исследования структуры сульфидной пленки,
образующейся в процессе коррозии железа-Армко и стали марки Ст.З в 3%-ном
растворе хлорида натрия, содержащего сероводород в диапазоне концентраций 0
—1800 мг/л. Для рентгеноструктурных исследований использовали рентгеновский
дифрактомер ДРОН-1,5. Рентгеноспектральный микроанализ проводили на прибо-
ре "Камека MS-4", а также на электронографе ЭМР-100.
Анализ дифрактограмм показал, что во всем диапазоне концентраций
сероводорода пленки сульфидов железа представляют собой двухфазную смесь
макинавита и канзита. На начальных стадиях образуется макинавит. Измерения
роста сульфидных пленок в коррозионной среде показали, что в первые часы
скорость роста пленок сульфидов железа высокая, затем она снижается и носит
строго линейный характер. Полученная кинетическая зависимость свидетельствует о
разных защитных свойствах образующихся в исследуемой системе пленок, что
характерно для рыхлой структуры осадка. Это, в свою очередь, указывает на
повышенную склонность стали в указанных условиях к интенсивному
коррозионному разрушению.