Page 63 - Zmist-n5-2015

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 5. – Physicochemical Mechanics of Materials

КОРОЗІЯ ТА НАВОДНЮВАННЯ СТАЛІ 09Г2С У СІРКОВОДНЕВИХ
СЕРЕДОВИЩАХ ЗА ПІДВИЩЕНИХ ТЕМПЕРАТУР І ТИСКІВ

М. С. ХОМА, М. Р. ЧУЧМАН, І. М. АНТОЩАК, В. Р. ІВАШКІВ,
Б. М. ДАЦКО, Е. І. ЛИЧКОВСЬКИЙ
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів

Досліджено вплив парціального тиску сірководню (1...5 atm) і температури (25...
120°С) на корозійну поведінку сталі 09Г2С у модельній морській воді та ступінь її
наводнювання. Показано, що збільшення парціального тиску сірководню ( p ) до
H 2 S
5 atm за 80°С призводить до зростання швидкості корозії сталі майже на порядок.
Встановлено, що сірководень за p H 2 S = 1…5 atm сприяє наводнюванню сталі. При
цьому кількість дифузійно-рухливого водню в 3,5–3,7 рази менша, ніж водню з
більшою енергією зв’язку з металом. Визначено, що підвищення температури з 25
до 120°С призводить до зменшення швидкості корозії сталі в модельній морській
воді за p = 1 atm у ~6–8 разів, а наводнювання в 2,8–4,1 рази.
H 2 S
Ключові слова: корозія, сталь 09Г2С, наводнювання, сірководень, хлориди, модель-
на морська вода.
Основною причиною руйнування нафтогазового обладнання є присутність у
видобувному продукті сірководню (H 2S) [1–5], який підвищує корозійну агресив-
ність середовища і викликає, окрім локальної, специфічні види сірководневої ко-
розії – воднем ініційоване розтріскування і розшарування металу (блістерінг).
Водень, який проник у метал спричиняє деградацію металоконструкцій, що при-
зводить до істотного зниження їх експлуатаційних властивостей, підвищення ри-
зику аварій, скорочення робочого ресурсу, забруднення навколишнього середо-
вища тощо [4].
Вважають, що швидкість корозії газопроводів прямопропорційна тиску газу,
що проходить через них. При цьому наголошують, що за тиску до 20 atm і воло-
–4
гого газу достатньо навіть слідів сірководню (20...2)·10 vol.% [6], щоб виклика-
ти значні корозійні пошкодження металу арматури, тим самим зменшуючи тер-
мін її служби.
Зараз накопичено значний обсяг відомостей про вплив сірководню на коро-
зію вуглецевих сталей, їх наводнювання та механічні властивості в умовах екс-
плуатації [7–14]. Однак для встановлення роботоздатності, прогнозування ресур-
су металоконструкцій нафтогазового обладнання та запобігання аваріям необхід-
но вивчати поведінку відповідних матеріалів за умов, наближених до експлуата-
ційних. При цьому під час досліджень слід враховувати, що ці умови (темпера-
тура, тиск, склад середовища) при розробці родовищ не є сталими, а отже, необ-
хідно вивчати вплив зазначених чинників, а також зовнішніх статичних та дина-
мічних навантажень, на корозійну та корозійно-механічну поведінку конструк-
ційних матеріалів.

Контактна особа: М. С. ХОМА, e-mail: khomams@gmail.com

62