Склонность сталей к водородному растрескиванию (ВР) возрастает с повышением парциального давления сероводорода, причем результаты, полученные при испытаниях в газовой фазе и в растворе, близки между собой [60]. Особенно агрессивны среды, в которых одновременно присутствуют сероводород и диоксид углерода. Повышение давления обоих газов усиливает коррозионную агрессивность среды в отношении общей коррозии и наводороживания и способствует ВР сталей (рис. 4.12). Влияние присутствия диоксида углерода в среде, что характерно для многих нефтегазовых месторождений, проявляется в снижении pH водной фазы.

Как видно из рис. 4.12, растрескивание сталей может произойти при парциальных давлениях сероводорода > 0,01 МПа [61]. На основании длительных исследований труб Х60 и Х65 установлена критическая в отношении ВР концентрация H2S 0,006—0,035 МПа [54]. С другой стороны, наблюдали растрескивание стали Х60 с низкой стойкостью даже в присутствии следов сероводорода [52].

Максимальную склонность к ВР наблюдают при 15—35 °С [52]. Резкое снижение склонности при температуре выше 35 °С объясняют уменьшением концентрации сероводорода в насыщенном растворе.

Установлено, что окалина задерживает начало ВР только в жидкой фазе и при высоких значениях pH (>4,5) [52].

Рис. 4.12. Влияние парциальных давлений H2S и CO2 (РH2S, РCO2) на коррозию и водородное растрескивание трубной стали (в яскусствеияой морской воде) при 45—60 °С [61]

I — область коррозионного растрескивания; II—переходная область; III—область, в которой отсутствует заметное влияние СО₂ н H₂S на скорость и формы разрушения; IV—областъ общей коррозии; V — область, в которой наблюдается общая коррозия и коррозионное растрескивание

Рис. 4.13. Зависимость времени до разрушения стали от ее твердости:

I—среда, содержащая 0,0015—0,005% сероводорода; II—0,0001- 0,0015% сероводорода; III — 0,0001% сероводорода [56]