Коррозия

Сульфидные включения в стали

Сульфидные включения в стали стимулируют питтинговую коррозию. Это связано с внутренними напряжениями и скопле­ниями дислокаций в окружающем металле, а также неодно­родностями и напряжениями в оксидной пленке на границе включение — металл. Такие дефектные участки проницаемы для ионов Fe2+, а вблизи этих участков адсорбируются С1_- ионы. Образующийся FeCI2 гидролизуется, и в результате ло­кального подкисления идет местное растворение пассивной пленки вблизи дефектов. Репассивации питтингов препятствует H2S, возникающий при растворении сульфидов [29].

Присутствие С02 в нефтегазовых влажных сероводородных средах усиливает разрушение, создавая дополнительно общее коррозионное разъедание [5, 30]. Повышение парциального давления СО2 в смеси H2S + СО2 над 3%-м раствором NaCl вызывает питтинги и язвы стали (над жидкой средой). В жид­кой среде повышение давления СО2 (при одновременном увели­чении парциального давления H2S) изменяет структуру и хи­мический состав сульфидной пленки. При этом в жидкой фазе возникает темно-бурая пленка продуктов коррозии состава Fe0,95S, сохраняющая защитные свойства. Под пленкой проте­кает равномерная коррозия, скорость которой увеличивается с ростом парциального давления СО2 [31].

ЭСК углеродистой стали в дренажных водах имеет большое значение в связи с наблюдавшимся сероводородным коррозион­ным растрескиванием в этих средах [2, 8].

СтЗ в щелочном сероводородном растворе, имитирующем щелочную дренажную воду, с содержанием, г/л: Na2S-9Н20 82,5, Na2S03 4, Na2S04-10H20 2, NaCl 1—-при иасыщенин H2S и pH 9—-10 корродировала при 30 °С со скоростью, соответ­ствующей уравнению

 

Аm = 0,0151 ∙ 1,02т,

где Аm— потеря массы, г/дм2: т — время, сут.

 

При выдержке 4000 ч для СтЗ скорость ЭСК определена 0,011 мм/год. В слабокислой дренажной воде, содержащей Na2SO4-10H2O 112,5, Na2S03 4, NaCl 1 г/л и насыщенной H2S (pH 5), СтЗ при выдержке 4200 ч показала следующие ско­рости ЭСК, мм/год:

30 °С — 0,213;          50 °С — 0,244;         70 °С — 0,273;               90 °С — 0,220

при малом торможении во времени (из-за отсутствия защит­ного характера пленок). Кинетические уравнения имели вид

30 °С - ∆m1,19 — 0,0724 t; 70 °С — ∆m1,82 = 0,2404 t;

50 °С — ∆m 1,27 = 0,3648 t; 90 °С — ∆m1,96 = 0,3648 t.

Характер коррозии — близкий к равномерному [8].

 

Насыщение H2S разбавленных растворов НС1 усиливает ЭСК в 3—4 раза.

Агрессивные сероводородные растворы вызывают коррозию не только углеродистых и низколегированных, но и высоколе­гированных хромистых и хромоникелевых сталей. При pH>4 сероводород не активирует аустенитные хромоникелевые, а при pH > 6 — ферритные хромистые стали в хлоридных растворах. При более низких pH введение H2S в солянокислые растворы сопровождается усилением ЭСК на 3—4 порядка [32].