Коррозия

Способы защиты от ЩКР

Все меры, обеспечивающие устойчивую пассивность даже при значительных растягивающих напряжениях, создают стойкость к ЩКР. К ним относятся введение окислительных добавок, электрохимическая поляризация контактов с более электроотрицательным металлом или наложением тока. Скорость развития трещины эквивалентна анодному току на локализованном участке в вершине трещины. Поэтому введение активаторов {например, S2- -ионов), усиливающее анодный ток, ускоряет эффект растрескивания. Идентично влияют катодная поляризация и увеличение растягивающих усилий, так как они стимулируют рост активно растворяющейся поверхности внутри трещины. Для добавок Na24 эффект торможения ЩКР ощу­тим лишь при концентрациях NaOH < 1 моль/л, а для добавок фосфатов можно предполагать эффект солевой пассивности [147].

 

На практике используют разнообразные способы защиты от ЩКР [135, 136]:

  • Рационализация технологических режимов выведением их из области ЩКР. 
  • Изготовление наиболее ответственных аппаратов из ма­териалов, не склонных к ЩКР в конкретных условиях эксплуа­тации (высоколегированные стали, Сu —Ni- и Ni—Сu-сплавы, никель и Ni — Сг-силавы, а также покрытия на основе этих ма­териалов). 
  • Ликвидация внутренних напряжений отжигом. За 1 ч при 500—600 °С сварочные напряжения снижаются на 70—90 %. Это представляется достаточным, так как только у низкоугле­родистых сталей граница возникновения склонности к ЩКР всего 5—6 МПа, у обычных углеродистых и низколегированных сталей она выше. Для обеспечения стойкости стали предлагается снижать остаточные напряжения растяжения до 0,25—0,50 σ0,2 (в зависимости от толщины металла сварного соединения соот­ветственно от 8 до 30 мм). Для наиболее ответственных слу­чаев предлагается отжиг 1 ч при 650 °С. Предлагается и мест­ный отжиг по кольцевой схеме, позволяющий снизить остаточ­ные напряжения до 6 МПа. 
  • Снижение остаточных напряжений до 0,25—0,50 σ0,2 (в соответствии с толщиной металла от 8 до З0 мм) методом ударно-­волнового пластического деформирования углеродистых сталей с помощью взрыва. 
  • Исключение из рабочих сред активирующих добавок (например, сульфидов) и введение пассиваторов (хроматы, манганаты и др.). 
  • Сведение к минимуму внутренних напряжений и исклю­чение образования концентраторов напряжений, предусматри­ваемые на стадиях конструирования и изготовления аппара­туры. В основном это относится к сварным соединениям. Осо­бое внимание должно быть уделено пересечениям швов; следует исключить отверстия в сварных швах; недопустима сварка аустенитными электродами феррито-перлитных сталей; исключается работа оборудования непосредственно после хо­лодной деформации (без отжига и т, п.). 
  • Обеспечить тщательное перемешивание нефтяного сырья со щелочными растворами; должно быть исключено образова­ние застойных зон, в которых может происходить концентри­рование щелочных растворов.