Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ
Проаналізовано ряд прикладів деградації конструкційних матеріалів "в об’ємі” (сталі магістральних нафто- та газопроводів, резервуарів зберігання нафти, штуцерів оливо-гідравлічних систем, паропроводів, корпусів реакторів гідрокрекінгу нафти) та роль робочих середовищ у цому процесі. Наведено за...
Saved in:
| Published in: | Проблемы прочности |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48512 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ / Г.М. Никифорчин, О.Т. Цирульник // Проблемы прочности. — 2009. — № 6. — С. 79-94. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-48512 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Никифорчин, Г.М. Цирульник, О.Т. 2013-08-20T12:12:25Z 2013-08-20T12:12:25Z 2009 Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ / Г.М. Никифорчин, О.Т. Цирульник // Проблемы прочности. — 2009. — № 6. — С. 79-94. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48512 620.178:620.181:620.194 Проаналізовано ряд прикладів деградації конструкційних матеріалів "в об’ємі” (сталі магістральних нафто- та газопроводів, резервуарів зберігання нафти, штуцерів оливо-гідравлічних систем, паропроводів, корпусів реакторів гідрокрекінгу нафти) та роль робочих середовищ у цому процесі. Наведено загальні закономірності зміни механічних, корозійних та корозійно- механічних властивостей металів при тривалій експлуатації, а також можливості електрохімічних методів оцінки стану деградованого матеріалу. За режимами експлуатації об’єкти структуровано на низькотемпературні (звичайні умови) та високотемпературні, що відповідають температурі повзучості. Проанализирован ряд примеров деградации конструкционных материалов “в объеме” (стали магистральных нефте- и газопроводов, резервуаров хранения нефти, штуцеров маслогидравлических систем, паропроводов, корпусов реакторов гидрокрекинга нефти) и роль рабочих сред в этих процессах. Приведены общие закономерности изменения механических, коррозионных и коррозионно- механических свойств металлов при длительной эксплуатации, а также возможности электрохимических методов оценки состояния деградированного материала. Согласно режимам эксплуатации, объекты структурированы на низкотемпературные (обычные условия) и высокотемпературные, соответствующие температуре ползучести. We have analyzed several examples of “in-volume” degradation of structural steels (used in oil and gas mains, oil tanks, oil-hydraulic system pipe connections, steam conduits, and oilhydrocracking tanks), as well as the role of operational media in this process. We propose general dependences of the changeover of mechanical, corrosive and corrosive-mechanical properties of metals under long-term operation, as well as capabilities of electrochemical methods of degraded material state assessment. By operation modes, the objects are subdivided into low-temperature ones (normal conditions) and high-temperature ones, which satisfy the creep temperature condition. uk Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ Peculiarities of “In-volume” operational degradation of structural steels in aggressive medi Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ |
| spellingShingle |
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ Никифорчин, Г.М. Цирульник, О.Т. Научно-технический раздел |
| title_short |
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ |
| title_full |
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ |
| title_fullStr |
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ |
| title_full_unstemmed |
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ |
| title_sort |
особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ |
| author |
Никифорчин, Г.М. Цирульник, О.Т. |
| author_facet |
Никифорчин, Г.М. Цирульник, О.Т. |
| topic |
Научно-технический раздел |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| publishDate |
2009 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Проблемы прочности |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Peculiarities of “In-volume” operational degradation of structural steels in aggressive medi |
| description |
Проаналізовано ряд прикладів деградації конструкційних матеріалів "в об’ємі” (сталі магістральних нафто- та газопроводів, резервуарів зберігання нафти, штуцерів оливо-гідравлічних систем, паропроводів, корпусів реакторів гідрокрекінгу нафти) та роль робочих середовищ у цому процесі. Наведено загальні закономірності зміни механічних, корозійних та корозійно- механічних властивостей металів при тривалій експлуатації, а також можливості електрохімічних методів оцінки стану деградованого матеріалу. За режимами експлуатації об’єкти структуровано на низькотемпературні (звичайні умови) та високотемпературні, що відповідають температурі повзучості.
Проанализирован ряд примеров деградации конструкционных материалов “в объеме” (стали магистральных нефте- и газопроводов, резервуаров хранения нефти, штуцеров маслогидравлических систем, паропроводов, корпусов реакторов гидрокрекинга нефти) и роль рабочих сред в этих процессах. Приведены общие закономерности изменения механических, коррозионных и коррозионно- механических свойств металлов при длительной эксплуатации, а также возможности электрохимических методов оценки состояния деградированного материала. Согласно режимам эксплуатации, объекты структурированы на низкотемпературные (обычные условия) и высокотемпературные, соответствующие температуре ползучести.
We have analyzed several examples of “in-volume” degradation of structural steels (used in oil and gas mains, oil tanks, oil-hydraulic system pipe connections, steam conduits, and oilhydrocracking tanks), as well as the role of operational media in this process. We propose general dependences of the changeover of mechanical, corrosive and corrosive-mechanical properties of metals under long-term operation, as well as capabilities of electrochemical methods of degraded material state assessment. By operation modes, the objects are subdivided into low-temperature ones (normal conditions) and high-temperature ones, which satisfy the creep temperature condition.
|
| issn |
0556-171X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48512 |
| citation_txt |
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в об’ємі” за дії агресивних середовищ / Г.М. Никифорчин, О.Т. Цирульник // Проблемы прочности. — 2009. — № 6. — С. 79-94. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT nikiforčingm osoblivostíekspluatacíinoídegradacííkonstrukcíinihstaleivobêmízadííagresivnihseredoviŝ AT cirulʹnikot osoblivostíekspluatacíinoídegradacííkonstrukcíinihstaleivobêmízadííagresivnihseredoviŝ AT nikiforčingm peculiaritiesofinvolumeoperationaldegradationofstructuralsteelsinaggressivemedi AT cirulʹnikot peculiaritiesofinvolumeoperationaldegradationofstructuralsteelsinaggressivemedi |
| first_indexed |
2025-11-26T01:40:55Z |
| last_indexed |
2025-11-26T01:40:55Z |
| _version_ |
1850604410873315328 |
| fulltext |
УДК 620.178:620.181:620.194
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей “в
об’ємі” за дії агресивних середовищ
Г. М. Никифорчин, О. Т. Цирульник
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів, Україна
Проаналізовано ряд прикладів деградації конструкційних матеріалів "в об ’ємі” (сталі магіст
ральних нафто- та газопроводів, резервуарів зберігання нафти, штуцерів оливо-гідравлічних
систем, паропроводів, корпусів реакторів гідрокрекінгу нафти) та роль робочих середовищ у
цому процесі. Наведено загальні закономірності зміни механічних, корозійних та корозійно-
механічних властивостей металів при тривалій експлуатації, а також можливості електро
хімічних методів оцінки стану деградованого матеріалу. За режимами експлуатації об ’єкти
структуровано на низькотемпературні (звичайні умови) та високотемпературні, що відпові
дають температурі повзучості.
К л ю ч о в і с л о в а : конструкційна сталь, деградація, механічні властивості, коро
зійне розтріскування.
Вступ. Значна кількість відповідальних о б ’єктів тривалої експлуатації на
транспорті, в енергетиці, нафтохімічній, хімічній та інш их галузях промис
ловості України на даний час вже вичерпала або на межі вичерпання запла
нованого ресурсу безпечної експлуатації. Тому особливої актуальності набу
вають питання експертизи технічного стану таких о б ’єктів та обґрунтування
їх залишкового ресурсу [1]. Важливою складовою вирішення цієї проблеми є
оцінка стану конструкційного матеріалу після його тривалої експлуатації,
тобто його можливої деградації. Тут необхідно вирізняти деградацію поверхні
та матеріалу “в о б ’єм і”. Деградація поверхні - це її пошкодженість під дією
механічних, корозійних та інших чинників або втрата функціональних влас
тивостей зміцненим шаром чи захисним покриттям. У той же час деградація
матеріалу “в о б ’ємі” передбачає зміну фізико-механічних властивостей, якщо
не всього о б ’єму металу, то сумірного з характерними розмірами елемента
конструкції (наприклад, товщина стінки труби). Причиною можуть бути як
структурно-фазові зміни, так і розвиток мікро-, а, можливо, і нанопошкоджу-
ваності. Звичайно всередині матеріалу можуть утворюватися і макротріщи-
ни, які можна розглядати як наслідок його деградації “в о б ’єм і”.
Основні методи оцінки залишкового ресурсу базуються на врахуванні
зміни геометричних розмірів елемента конструкції у випадку загальної коро
зії металу, наявності корозійних язв і пітингів як концентраторів напружень,
можливості зародження механічних тріщин у найбільш небезпечних ділянках
та прогнозуванні кінетики їх розвитку. Використання в розрахунках ресурсу
кінетики зміни фізико-механічних властивостей в процесі тривалої експлуа
тації дозволило б їх уточнити, але не змінило б їх суті. А принципова
відмінність полягає в тому, що окрім стадій зародження та поширення тріщин
додатково потрібно враховувати певний інкубаційний період деградації мате
ріалу, доки його властивості “в о б ’єм і” не досягнуть рівня, коли, власне, стає
можливим зародження і розвиток тріщини.
© Г. М. НИКИФОРЧИН, О. Т. ЦИРУЛЬНИК, 2009
ТХОТ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6 79
Г. М. Никифорчин, О. Т. Цирульник
Відповідальні о б ’єкти тривалої експлуатації часто працюють у корозійно-
наводнювальних середовищ ах, тому важливо при аналізі деградації матері
алів “в о б ’ємі” брати до уваги і їх дію . Оскільки мова не йде про деградацію
поверхні, слід обмежитися агресивним впливом водню, абсорбованого мета
лом у процесі експлуатації, який здатен дифундувати на глибини, сумірні з
характерними розмірами елементів конструкції. В ідомо, що водень в основ
ному полегш ує руйнування металів, проте в даному випадку мова йде про
можливе прискорення стадії деградації матеріалу.
Важливим аспектом оцінки деградації матеріалу є пошук показників,
чутливих до зміни його стану в процесі тривалої експлуатації. Ці показники
варто поділити на дві групи: ті, що відносяться і що не відносяться до
регламентних при атестації матеріалів певних конструкцій. А дж е формально
необхідно рахуватися тільки зі зниженням нижче допустимого рівня тих
характеристик, що закладені у відповідних нормативних документах. Проте
працездатність експлуатованого матеріалу можуть визначати в перш у чергу
характеристики, що не закладені в регламентних нормах (тріщино стійкість,
схильність до водневого розтріскування і т.п.), і це складає окрему проблему.
У даній роботі розглянуто ряд прикладів деградації конструкційних
матеріалів саме “в о б ’ємі” та роль робочих середовищ у цьому процесі. Наве
дено загальні закономірності зміни механічних, корозійних та корозійно-
механічних властивостей металів при тривалій експлуатації, а також можли
вості електрохімічних методів оцінки стану деградованого матеріалу. За режи
мами експлуатації о б ’єкти структуровано на низькотемпературні (звичайні
умови) та високотемпературні, що відповідають температурі повзучості.
Н изькотем пературна деградац ія . М а гіст р а л ьн і наф т оп роводи . Оцінка
працездатності магістральних нафтопроводів тривалої експлуатації проводить
ся в основному з огляду можливого корозійного пошкодження зовнішньої
поверхні труб. Звідси особлива увага до надійності та довговічності захисних
покрить і електрохімічного захисту трубопроводів. Проте загрозливою є і
деградація сталі “в о б ’ємі” внаслідок корозійних процесів на внутрішній
поверхні труб, що спричиняє погіршення їх механічних властивостей [2]. На
прикладі експлуатованої упродовж 30 років сталі типу 10ГС показано, що
деградація найінтенсивніше проявляється в нижній частині труби від дії
залишкової води, що осідає з нафтопродукту. Особливість цього водного
середовищ а полягає в тому, що воно акумулює агресивні складники, які хоча і
в незначній кількості, але містяться навіть в очищеній товарній нафті.
Експерименти на водневу проникність дозволили виявити [3], що експ
луатована сталь із нижньої частини труби порівняно з вихідним станом
більше мікропошкоджена (дефекти є пастками водню у металі і відповідно
впливають на кінетику десорбції водню при оцінюванні його проникнення
через мембрану та екстракції за підвищ ених температур). Це можна пов’язати
з сумісною дією абсорбованого металом водню та тривалого навантаження.
Експлуатаційна деградація металу підтверджується і різким зниженням удар
ної в’язкості, в тому числі зварного з ’єднання [4], хоча в даній роботі корозій
ний чинник спеціально не розглядався.
У той же час показано [5], що матеріал необхідно порівнювати не тільки
у вихідному й експлуатованому станах, але й розрізняти верхню та нижню
80 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6
2частини труби. Так, найвища ударна в ’язкість (180 Дж/см ) властива сталі у
вихідному стані, а для верхньої частини експлуатованого металу вона вдвічі
менша (95 Дж/см ), що узгоджується з даними [4]. Що стосується нижньої
частини труби, то визначити кількісно ударну в ’язкість було неможливо: у
всіх випадках руйнування переорієнтовується вздовж дотичної труби (рис. 1).
Це - наслідок водневого розшарування, відомого для промислових трубопро
водів транспортування нафти з підвищеним вмістом сірководню та сульфат-
відновлювальних бактерій [6]. Наведені результати вказують, що обстеження
магістральних нафтопроводів тільки на наявність поверхневих дефектів та
корозійних пошкоджень може бути недостатнім для обґрунтування їх праце
здатності.
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей ...
Рис. 1. Типові зломи випробувань на ударну в’язкість зразків Шарпі, вирізаних із верхньої
(зліва) та нижньої (справа) частин експлуатованої труби.
Р езер вуа р и для зб ер іга н н я наф т и. Агресивність залишкової води прояв
ляється при експлуатації резервуарів для зберігання нафти, тому їх нижня
частина потребує певного захисту. З іншого боку, сталь для резервуару може
служити модельним матеріалом для дослідження його деградації в умовах
тривалої д ії залишкової води, і ці результати в науковому плані можна
використовувати і при експлуатаційній деградації нафтопроводів.
Досліджували фізико-механічні властивості сталі Ст. 3сп великоємного
нафтового резервуару, демонтованого після 30 років експлуатації [7]. Випро
бовували зразки, вирізані з різних ділянок конструкції (рис. 2 ,а): 1 - верхня
частина стінки резервуару, яка контактувала упродовж експлуатації з повіт
рям та конденсованою водою; 2 - ділянки стінки, яка постійно контактувала
лише з нафтою; 3 - ділянки стінки біля дна резервуару; 4 - дно резервуару.
Зазначимо, що ділянки 3 і 4 постійно контактували із залишковою водою.
Установлено (табл. 1), що ударна в’язкість (за методом Шарпі) виявилася
найбільш чутливою до експлуатаційної деградації сталі: найвищий її рівень
відмічається для ділянки 2, яка контактувала лише з нафтою, найнижчий -
для ділянки 3, як результат спільного впливу агресивного середовищ а та
найбільш інтенсивного механічного навантаження. В ідповідно маємо і різну
корозійну стійкість металу різних ділянок, яку визначали за результатами
електрохімічних вимірювань струму корозії у кор (рис. 2 ,б): для ділянки 2
вона мінімальна, для ділянки 3 - максимальна. Відмітимо також різну агресив-
0556-171Х. Проблеми прочности, 2009, № 6 81
Г. М. Никифорчин., О. Т. Цирульник
Т а б л и ц я 1
Механічні характеристики сталі Ст. 3сп експлуатованого нафтового резервуару
Ділянка
резервуару
НВ О в,
МПа
О т,
МПа
KCV ,
Дж/см2
1 126 488 278 72
2 108 440 263 153
3 130 478 273 62
4 123 435 266 84
7 /
/ П о в ітр я і/ /
/ /
/ /
/
/
Н аф та, /
/
/ п о в ітр я /
/ /
/ /
/ У
/ /
/ /------- ___---------------------- і
/ З а л и ш ко в и й об 'см наф ти /
~~ П щ товарна вода
Рис. 2. Схема резервуару (а) та густина струму корозії сталі Ст. 3сп на різних ділянках резер
вуару у залишковій воді з нафтопереробних заводів Надвірної - I і Плоцька (Польща) - II (б).
ність залишкової води, зібраної з резервуару Надвірнянського та Плоцького
нафтопереробних заводів (НПЗ), до яких нафта транспортується з Росії і
відзначається вищим вмістом агресивних складників.
М агіст рал ьн і га зо п р о во ди . Загалом деградація сталей властива в першу
чергу промисловим трубопроводам. Разом із тим присутні в очищеному газі у
незначній кількості волога, солі, органічні речовини, С 0 2, сірковмісні речо
вини можуть спільно з робочим навантаженням також приводити до дегра
дації сталей [8, 9].
Дослідження сталі 17Г1С ряду вітчизняних газопроводів (табл. 2) пока
зали, що після їх тривалої експлуатації відмічаються зміни фізико-механічних
властивостей порівняно з властивостями труби резервного запасу [10]. Так,
внаслідок експлуатаційної деградації знижуються міцність, твердість і плас
тичність трубної сталі та збільшується коефіцієнт деформаційного зміцнення
n (табл. 3). Проте тенденція зміни цих параметрів двояка: твердість і міцність
змінюються суттєвіше за останні 10 років, тоді як ф і n - за перші 30 років
сорокарічної експлуатації.
Внаслідок експлуатації труб зменшуються також характеристики опору
сталі крихкому руйнуванню: ударна в’язкість K C V та тріщино стійкість J о 2
(критичне значення J -інтеграла за 0,2 мм приросту тріщини). Опір металу
запасної труби крихкому руйнуванню чітко корелює з його твердістю: тверді
шому матеріалу зовнішньої поверхні властива менша ударна в’язкість. Екс
плуатований метал має іншу залежність: величини K C V та J 0 2 матеріалу
зовнішньої поверхні труби вищі, ніж внутрішньої, що вказує на сильнішу
деградацію металу в останньому випадку.
82 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2009, № 6
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей
Т а б л и ц я 2
Діаметр (О) і товщина (г) труб, експлуатованих т років
Ділянка трубопроводу О, мм г, мм т, роки
Запасна труба 1020 10 -
Долина-Ужгород 1420 20 28
Долина-Ужгород 1420 21 29
Угерсько-Чернівці 1220 12 31
Угерсько-Івано-Франківськ 529 8 38
Пасічна-Долина 529 7 40
Т а б л и ц я 3
Механічні характеристики сталі 17ГС
т, роки °0,2,
МПа
& в,
МПа
Ц, % п НЯВ КЄУ,
Дж/см2
Л,2,
Н/мм
0 378 595 79 0,58 90 206 322
95 194
28 403 590 68 - 86 165 -
86 169
29 345 547 71 0,76 87 138 -
89 -
31 419 574 74 - 78 115 175
81 133 242
38 357 520 73 - 78 154 -
79 -
40 302 515 69 0,75 79 125 -
80 -
Примітка. Над рискою наведено характеристики металу ближче до внутрішньої поверхні, під
рискою - до зовнішньої.
Оскільки внаслідок експлуатаційної деградації сталей зменшується опір
крихкому руйнуванню, важливо також оцінювати можливу зміну чутливості
експлуатованого металу до водневої крихкості. Така оцінка проводилася за
зміною відносного звуження Ц н після попереднього електролітичного навод
нювання (ПЕН) зразків за певними режимами катодної поляризації [10].
Реалізували різну послідовність наводнювання і навантаження зразків: режим
а - ПЕН і упродовж 5...10 хв навантаження на повітрі до руйнування; режим
б - навантаження на повітрі до певного рівня напружень у пружній чи
пластичній областях деформацій, ПЕН за цього напруження і подальше
активне навантаження на повітрі до руйнування. Установлено, що вплив ПЕН
на механічні характеристики сталей залежить від послідовності наводню
вання і навантаження (рис. 3). Випробування за режимом а практично не
призвели до зміни міцності і пластичності сталі запасної труби. П опереднє
електролітичне наводнювання за режимом б зразків, навантажених у пружній
області, помітно їх окрихчує: із ростом напруження окрихчення збільш у
ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6 83
Г. М. Никифорчин, О. Т. Цирульник
ється. Це вказує на принципово різний вплив абсорбованого водню на напру
жений (режим б) і ненапружений (режим а) метал. Однаковий приріст напру
жень у пластичній області деформацій, за яких виконували ПЕН, викликав
набагато сильніший ефект, ніж у пружній області. Експлуатовані сталі, на
відміну від запасної труби, окрихчуються також за ПЕН ненавантаженого
зразка (режим а), зі збільшенням т окрихчення зростає. П опереднє електро
літичне наводнювання навантаженого зразка (режим б) додатково окрихчує
експлуатований протягом 29 років метал, із ростом напружень цей процес
протікає інтенсивніше, тоді як пластичність триваліше експлуатованої сталі
практично не залежить від напружень, за яких її наводнювали. Отже, експлуа
таційна деградація трубної сталі зумовлює її схильність до водневої крихкості
після ПЕН навіть ненапруженого металу і тим сильніше, чим триваліша
експлуатація. Тому ^ н ненапруженого металу може слугувати показником
деградації сталі.
у н ,%
О н , МПа Час експлуатації, роки
а б
Рис. 3. Вплив напруження о н, за якого виконували ПЕН, на пластичність зразків сталі 17Г1С,
що вирізані з резервної труби (■), після 29 (▼) та 40 (А) років експлуатації - а та вплив часу
експлуатації на зміну механічних характеристик відносно їх початкового значення (1 - Оо 2;
2 - о в і НЯВ; 3 - у; 4 - КСУ; 5 - / 0,2) - б.
Згідно з літературними даними, експлуатація трубних сталей упродовж
1 0-30 років або не впливає на їх міцність [11-13], або підвищ ує її [14-16].
Водночас за нашими даними, при експлуатації упродовж 3 0 -4 0 років, з
одного боку, зменшуються міцність і твердість, з іншого - пластичність та
опір крихкому руйнуванню. Ця закономірність не відповідає усталеним погля
дам на взаємну зміну цих характеристик. До такої зміни характеристик може
також призвести спільна дія абсорбованого металом водню та навантаження.
Водень впливає на деформування металу і сприяє розвитку пошкоджуваності,
в тому числі зародженню і росту субмікротріщин [17].
М ожна припустити, що при експлуатації газопроводу до 10-15 років
деформаційне старіння сталі підвищ ує її міцність і знижує пластичність та
ударну в ’язкість. Після довш ого часу експлуатації у сталі на субмікрорівні
розвивається пошкоджуваність, яка нівелює зміцнення матеріалу деформа
ційним старінням і одночасно знижує твердість та опір крихкому руйну
ванню. Ці особливості у тенденціях зміни основних механічних характе
84 ІББИ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей
ристик наведено на рис. 4. Не виключено, що саме водень відіграє вирі
шальну роль у пош кодженості металу і здатен знижувати міцність і твердість.
За його відсутності ці характеристики після певного періоду експлуатації
продовжували б зростати (на рис. 4 штрихова лінія).
V
н оа
а.а н
£
си те
X
-2 0 Роки
Рис. 4. Схематичне зображення тенденції зміни з часом експлуатації двох груп найбільш
вживаних механічних характеристик.
Експлуатаційна деградація особливо інтенсивно проявляється в металі
внутрішньої поверхні труби, оскільки його тріщиностійкість і ударна в ’яз
кість нижчі, ніж металу зовніш ньої поверхні (табл. 3). Це також підтверджує
роль водню в деградації, тому що його концентрація більша в металі внут
ріш ньої стінки труби, де він виділяється внаслідок корозійної взаємодії сталі
з і складниками транспортованого природного газу.
Д ослідж ення експлуатованої сталі Х 52 (аналог сталі 17Г1С) упродовж
30 років підтвердили загальні закономірності деградації сталей магістраль
них газопроводів і додатково виявили ряд інших ефектів [18]. Так, зменшення
відносного звуження призводить до підвищення відносного подовження д ,
що узгоджується з гіпотезою про інтенсивну пошкодженість деградованого
матеріалу, оскільки при розтягуванні зразка розкриваються мікродефекти, що
сумарно впливають на зростання відносного подовження (подібно як піддат
ливість зразка з тріщиною вища, ніж без тріщини). Цей результат важливо
враховувати за відсутності оцінок р і ударної в’язкості К Є У , оскільки можна
помилково вважати, що експлуатація сприяла підвищ енню пластичності мате
ріалу.
Ступінь загальної чутливості ударної в ’язкості до експлуатаційної дегра
дації сталі Х 52 залежить від напрямку вирізки зразків (рис. 5, у табл. 4
Х 52-10 і Х 52-12 - умовне позначення експлуатованої упродовж 30 років сталі
для труб із товщиною стінки відповідно 10 і 12 мм). Так, мінімальне значення
К Є У отримано за випробувань зразків, вирізаних поперек твірної труби при
орієнтації 3 * (рис. 5,а), що свідчить про залежність сталі від текстури мате
ріалу. Вибіркові випробування зразків із розділенням загальної енергії руйну
вання на складові зародження і поширення тріщини з використанням методу
[19] показали (рис. 5 ,б ,в ), що величина ударної в’язкості залежить від експ
луатаційної деградації саме через суттєве зменшення складової поширення
тріщини. Окрім того, пониження температури випробувань від кімнатної до
— 20°С підсилює чутливість до деградації складової поширення тріщини.
ЇББМ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6 85
Г. М. Никифорчин, О. Т. Цирульник
Т а б л и ц я 4
Дані випробувань сталі Х52 на ударну в’язкість
Сталь, місце вирізки КЄУ, Дж/см2
зразків
Орієнтація зразків на рис. 5,а
1* 2* 3*
Х52 196 177 169
350 342
Х52-12, низ 77 73 72
189 198
Х52-12, верх 72 55 64
182 198
Х52-10, низ 60 65 43
173 195
Х52-10, верх 57 52 48
< 145** < 177**
Примітки. 1. Над рискою наведено дані для зразків, вирізаних поперек осі труби, під рискою -
уздовж осі труби. 2. Двома зірочками позначено незруйновані зразки з розшаруванням уздовж
дотичної труби, тому реальні значення КЄУ очікуються меншими.
К 300
Рис. 5. Схема вирізки зразків (а) та результати випробувань на ударну в’язкість (1) із
розподілом на складові зародження (2) та поширення (3) тріщини для зразків, вирізаних із
ділянки “низ” вздовж осі труби при орієнтації “1 *” за кімнатної (б) і —20°С (в) температур
випробувань сталей Х52 (I) та Х52-12 (II).
Використання підходів механіки руйнування є особливо ефективним для
оцінювання експлуатаційної деградації металу, особливо за умов його навод
нювання у вершині тріщини (у корозійно-наводнювальному середовищ і з
86 НЗЫ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей
урахуванням катодної поляризації). Звідси можна узагальнити, що виявлення
деградації матеріалу полегшується за випробувань при д ії на метал окрих-
чуючих чинників, таких як понижена температура та агресивні середовища.
Виявлену високу чутливість тривало експлуатованого металу до водне
вого розтріскування, незважаючи на низьку міцність матеріалу, необхідно
враховувати і при електрохімічному захисті трубопроводів. А дж е відомо, що
такий вид захисту слід використовувати з осторогою стосовно високоміцних
сталей, бо у випадку наводнювання металу катодною поляризацією можливе
водневе розтріскування труби. П одібна ситуація має м ісце і після експлуа
таційної деградації низькоміцної сталі.
Установлено також, що нижня ділянка експлуатованої труби зазнає біль
ш ої деградації (табл. 4) внаслідок негативного впливу водню, який поступає в
метал із транспортованого середовища. Окрім того, висунута гіпотеза про
мікропошкоджуваність експлуатованої сталі як основний чинник деградації
труб після їх тривалої експлуатації узгоджується з результатами досліджень
поведінки водню у металі за допомогою методу [20] водневої проникності та
побудови температурних залежностей екстракції водню з металу у різному
стані. У цьому випадку дифузія водню у металі й інтенсивність його десорб
ції за різних підвищ ених температур залежать від дефектності матеріалу як
чинника захоплення водню та енергетично сті водневих пасток, за якими
можна прогнозувати ступінь та характер дефектності.
Ш т уц ер оли вонап ірного р у к а в а гідр а вл іч н о го агрегат у. Цей приклад
цікавий тим, що показує на появу за тривалої експлуатації чутливості низько
вуглецевої та низькоміцної сталі до корозійного розтріскування, на перший
погляд, у неактивному середовищ і, яким є індустріальна олива. О б’єктом
дослідження слугував експлуатований біля 35 років штуцер із різьбою, зруй
нований за виробничих умов у площині, перпендикулярній його осі [21].
Матеріал - сталь 20 ( о 0 2 = 272 МПа, о в = 488 МПа, 6 = 25%, ^ = 65%),
робочий тиск у напірній системі 9 МПа, що створювало у нетто-поперечному
перерізі осьові напруження 18 МПа, якщо не враховувати концентрацію
напружень від різьби на зовнішній поверхні.
Особливістю даного штуцера є велика жорсткість внутрішньої поверхні в
результаті його силового свердління. Це спричинило сильний наклеп, на що
вказували витягнуті вздовж осі свердління феритні і перлітні зерна та значні
20відмінності у мікротвердості посередині перерізу (Н У^ = 1 8 2 0 МПа) і на
відстані 50 мкм від внутрішньої поверхні (1920 МПа).
Згідно з фрактографічним аналізом (рис. 6,а), остаточному руйнуванню
штуцера передував субкритичний ріст тріщини (СРТ) від внутрішньої по
верхні, незважаючи на вищий рівень напружень на зовнішній поверхні, зумов
лений різьбою. Зона СРТ складала біля п ’ятої частини периметра цилінд
ричної деталі, а в ділянці максимальної глибини перевищувала середину її
стінки, тобто вийшла далеко за ділянку наклепаного металу. Це переконливо
свідчить, що СРТ спричинений в перш у чергу агресивним впливом робочого
середовищ а в часі кількадесятирічної експлуатації штуцера. Оскільки оливи
часто використовуються саме як модельні інертні середовищ а у лаборатор
них дослідженнях впливу рідини на механічну поведінку металів, це є не
типовим. Проте, очевидно, експлуатаційні умови зумовлюють деструкцію
ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6 87
Г. М. Никифорчин, О. Т. Цирульник
оливи в такий спосіб і в такій мірі, що стає можливим наводнювання металу
і, як наслідок, інтенсивна його деградація і схильність до корозійного (водне
вого) розтріскування. Це підтверджується вторинним розтріскуванням на
поверхнях СРТ (рис. 6 ,6 ), що характерно для водневого механізма впливу
робочого середовища. Тобто можна допустити, що причиною появи чутли
вості металу до розтріскування є попередня його деградація у о б ’ємі стінки
штуцера, спричинена спільним впливом напружень та абсорбованого мета
лом водню. Це важливий з практичної точки зору феномен, оскільки сталі з
підвищ еною міцністю схильні до корозійного (водневого) розтріскування.
Так, за узагальненими даними [22], отриманими на основі лабораторних ви
пробувань вуглецевих і низьколегованих сталей у вихідному (не експлуато
ваному) стані, до корозійного розтріскування у дистильованій воді схильні
матеріали, міцність яких вища за 1200 МПа, у 3% -ному розчині N aC l - за
800 МПа, у розчині сірководню - за 400 МПа.
а б
Рис. 6. Зона субкритичного росту тріщини (показано стрілкою) - а та мікрофрактографічні
особливості руйнування - б.
В исокотем пературна деградація . За підвищених температур інтенси
фікуються процеси дифузії і відповідно зміни мікроструктури, що призводить
до деградації механічних властивостей. Водень, як відомо, прискорює дифу
зію хімічних елементів і мікроструктурні зміни [23], внаслідок чого змен
шується тривалість інкубаційного періоду деградації, за яким починається
стадія зародження тріщини.
П а р о п р о в ід т еплоелект рост анцій . Експлуатація паропроводів (~ 540°С,
тиск пари 14 МПа) призводить до помітних змін мікроструктури низьколегова-
ної сталі. Так, властиві структурі сталі 12Х1М Ф у вихідному стані перлітні
пластини (рис. 7,а) зникають після 190 тис. годин експлуатації (рис. 7 ,б), проте
характеристики міцності і пластичності суттєво не змінилися [3]. Тому за
механічний показник експлуатаційної деградації матеріалу було використано
ефективний розмах коефіцієнта інтенсивності напружень А К ^ ер , визначе
ний з урахуванням явища закриття втомної тріщини. Як видно з рис. 7 ,в,
рівень А К ^ ер є досить чутливим до деградації (крива 1) і послідовно
зменшується зі збільшенням часу експлуатації.
Запропоновано експрес-метод високотемпературної деградації паропро
відної сталі [24], який дозволяє змінювати мікроструктуру металу, подібно як
після тривалої експлуатації. М етод базується на температурній залежності
88 0556-171Х. Проблеми прочности, 2009, № 6
розчинності водню і зниженні його рухливості при низьких температурах.
Його суть полягає у термоциклуванні металу у водневій атмосфері з великою
швидкістю охолодження від робочої до кімнатної температур (біля 3°С/с). Так
вдається зафіксувати у матеріалі практично таку кількість водню, яка є рівно
важною для високої температури. Це перенасичує метал воднем, в результаті
чого прискорюється рух водню до дефектів структури поблизу його фіксації.
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей ...
а б
Число термоциклів, N
Рис. 7. Мікроструктура сталі 12Х1МФ у вихідному стані (а) і після 190 тис. годин експлуа
тації (б) та вплив часу експлуатації г ор (1) і числа термоциклів у водні N (2) на параметр
ЛКГкє// (в).
Рухливий водень сприяє дифузії легуючих елементів і таким чином їх
перерозподілу в матриці. Це, в свою чергу, прискорює трансформацію цемен
титу і формування мережі малих карбідів у місцях підвищеного вмісту
карбідотвірних елементів. Окрім того, швидке охолодження наводненого м е
талу призводить до підвищення внутрішніх напружень за рахунок наявності
надлишку водню. Це також підсилю є дифузію легуючих елементів і зміну
мікроструктури. Так, після 300 термоциклів у водні мікроструктура сталі
подібна до отриманої після 190 тис. годин експлуатації. Виявлено також
зв ’язок між параметром Л К ^ є/ / (чутливий до деградації сталі) і числом
термоциклів (на рис. 7,в крива 2).
ISSN 0556-171Х. Проблеми прочности, 2009, № 6 89
Г. М. Никифорчин, О. Т. Цирульник
Фрактографічні дослідження прнпорогового росту тріщини показали, що
деградація металу пов’язана з його чутливістю до водневого розтріскування,
ознакою чого були втомні борозенки, розташовані перпендикулярно магіст
ральному напрямку руху тріщини і супроводжувані вторинними тріщинами.
Відстань між борозенками складала приблизно 0,2 мм, що близько до розміру
пластичної зони у вершині тріщини.
Найбільш слабким місцем паропроводу є зазвичай зварне з ’єднання труб
із небезпечною зоною термічного впливу. Проте останнім часом труби після
~ 200 тис. годин експлуатації руйнуються по металу шва, що пов’язано з
більш інтенсивною його деградацією [25]. У цьому випадку поряд із харак
теристиками тріщиностійкості особливо чутливою до деградації виявилася і
ударна в ’язкість (рис. 8). Зазначимо одночасне зниження як твердості і
міцності, так і ударної в’язкості і тріщиностійкості з фрактографічно вира
женим зменшенням енергоємності руйнування. Окрім того, зниження віднос
ного звуження супроводжується підвищенням відносного подовження, що
пояснюється інтенсивною мікропошкоджуваністю експлуатованого металу
зварного шва.
Х , %
80
60
40
20
0
-20
-40
І І а . І І І
ї 7 “ и “ Т
Рис. 8. Деградація механічних характеристик основного металу сталі 15Х1М1Ф паропроводу
(а) та зварного шва (б) після 190 тис. годин експлуатації. (Для прикладу відносного звуження
матеріалу у вихідному стані ф0 і після експлуатації фдег показник = [(ф0 — фдег)/ф°]Х
X100%.)
К о р п ус р е а к т о р а г ід р о к р е к ін гу наф т и. П роцес гідрокрекінгу проходить
за підвищених температури та тиску водневмісного середовища. Тому, незва
жаючи на захист низьколегованої сталі корпусу реактора антикорозійною
аустенітною наплавкою, матеріал корпусу може наводнюватися в процесі
тривалої експлуатації. З іншого боку, одним з основних механічних показ
ників працездатності теплотехнічного обладнання є опір повзучості, який
визначають у лабораторних умовах без урахування д ії водню.
Проведені експерименти по оцінці впливу газоподібного водню на ш вид
кість повзучості корпусної сталі типу 2,25С г-М о у вихідному стані та після
60 тис. годин експлуатації (зразки-свідки) в реакторі гідрокрекінгу нафти
показали (рис. 9), що наявність водню призводить до підвищення швидкості
усталеної повзучості (Ш УП) матеріалу як у вихідному стані, так і після
витримки у реакторі [26]. Окрім того, деградація металу в експлуатаційних
умовах підвищ ує Ш УП і на повітрі і у водні порівняно з металом у вихідному
стані.
90 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей
¥Д , 10 3 %/години
<т0, МПа
Рис. 9. Гістограми ШУП УП сталі типу 2,25Сг-Мо до (область напружень II) та після 60 тис.
годин витримки у реакторі (область I), отримані за температури випробувань 450° С на повітрі
(/) і у водні (2) та за різних напружень
Таким чином, вплив водню на повзучість металу аналогічний впливу
підвищення температури випробувань (експлуатації). Звідси дію водню пев
ного парціального тиску можна представити відповідним підвищенням тем
ператури, за якого приріст швидкості повзучості за д ії цих двох чинників
однаковий. Разом із тим нетиповим є урахування д ії водню робочого сере
довища при обґрунтуванні працездатності теплотехнічного обладнання за
характеристиками повзучості.
В икористання електрохім ічних м етодів оц інки експлуатаційної
дегр адац ії м атеріалів. Електрохімічні властивості використовуються тради
ційно як показники корозійної стійкості матеріалу у певному корозійному
середовищі. З огляду оцінки деградації матеріалу “в о б ’ємі” є перспективним
використання таких показників як у лабораторних умовах, так і для техніч
ного діагностування стану матеріалів конструкцій, що тривало експлуатують
ся [27].
До числа показників, які потенційно можна використовувати, належать
потенціал корозії Е сог, коефіцієнти Тафеля Ьа і Ьс, струм корозії ] кор і струм
при певному потенціалі у —400 (наприклад, — 400 мВ), поляризаційний опір Я р .
На рис. 10 приведено ряд прикладів відносної зміни цих показників, якщо
порівнювати вихідний і експлуатований стани. Виявилося, що поляризацій
ний опір і струм корозії змінюються найбільш суттєво при деградації мате
ріалу (рис. 10,а,6). Окрім того, існує кореляція, з одного боку, між зміною
механічних властивостей, з іншого - електрохімічних параметрів (рис. 10 ,в,г).
П одібні кореляції між механічними властивостями і поляризаційним опором
можна побудувати за допомогою даних, наведених на рис. 3,6. Якщо оціню
вати електрохімічні параметри на практиці, то таку чітку кореляцію можна
використати для розроблення відповідного методу неруйнівного контролю
стану матеріалу. Він слугуватиме індикатором як структурних змін, так і
субмікропош кодженості металу на ранніх стадіях, оскільки вони електро
хімічно чутливі.
Зазначимо, що електрохімічні методи оцінки деградації матеріалів можна
використовувати і у випадку їх експлуатації в неактивному середовищ і, якщо
вона зумовлює зміну стану матеріалу. Важливим є також вибір корозійного
ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6 91
Г. М. Никифорчин, О. Т. Цирульник
м .ІС експл ° ІС вих
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
КЄГекспл/ КЄГв
г
Рис. 10. Вплив тривалої експлуатації на зміну електрохімічних параметрів паропровідної сталі
12Х1МФ у водогінній воді (а) та сталі типу 10ГС магістрального трубопроводу (б) і відповідні
кореляції між змінами механічних (в) і електрохімічних (г) властивостей.
середовищ а для оцінки деградації матеріалів. У випадку експлуатації мате
ріалу в корозійному середовищ і це ще не означає, що саме це середовище
необхідно використовувати при електрохімічних вимірюваннях, оскільки пере
вагу можуть мати інші модельні середовищ а з огляду на вищу чутливість при
оцінці деградації.
Р е з ю м е
Проанализирован ряд примеров деградации конструкционных материалов “в
объеме” (стали магистральных нефте- и газопроводов, резервуаров хранения
нефти, штуцеров маслогидравлических систем, паропроводов, корпусов реак
торов гидрокрекинга нефти) и роль рабочих сред в этих процессах. Приве
дены общ ие закономерности изменения механических, коррозионных и кор
розионно-механических свойств металлов при длительной эксплуатации, а
также возможности электрохимических методов оценки состояния дегради
рованного материала. Согласно режимам эксплуатации, объекты структури
рованы на низкотемпературные (обычные условия) и высокотемпературные,
соответствующие температуре ползучести.
92 0556-171Х. Проблемы прочности, 2009, № 6
Особливості експлуатаційної деградації конструкційних сталей
1. Ц ільова комплексна программа НАН України “Проблеми ресурсу і безпе
ки експлуатації конструкцій, споруд і машин” // Зб. наук. сталей. - Київ:
Ін-т електрозварювання ім Є. О. Патона НАН України. - 2006. - 589 с.
2. С лободян 3. В., Н и киф орчин Г. М ., П ет рущ ак О. І. Корозійна тривкість
трубної сталі у нафто-водних середовищ ах // Ф із.-хім. механіка мате
ріалів. - 2002. - № 3. - С. 93 - 96.
3. N ykyforchyn H. M , K u rzyd lo w sk i K .-J ., a n d Lunarska E. Hydrogen degradation
o f steels in long-term service conditions / Ed. S. Shipilov // Environment-
Induced Cracking o f Materials. Vol. 2. Prediction, Industrial Developm ents,
and Evaluations. - Elsevier, 2008. - P. 349 - 361.
4. K ra so w sk y A. Y., D o lg iy A. A ., a n d T orop V. M . Charpy testing to estimate
pipeline steel degradation after 30 years o f operation: Proc. Charpy Centary
Conf. - Poitiers, 2001. - 1. - P. 489 - 495.
5. Ц ирульник О. Т., Н икиф орчин Г. М., Звірко О. І., П ет рин а Ю . Д . Окрих-
чення сталі магістрального нафтопроводу // Ф із.-хім. механіка матері
алів. - 2004. - № 2. - С. 125 - 126.
6. Ч ернов В. Ю ., М ак арен к о В. Д ., К ри ж ан івськ и й Є. І., Ш лапак Л . С. Про
причини корозійних руйнувань промислових трубопроводів // Там же. -
2002. - № 6. - С. 93 - 95.
7. Z a g o rsk i A., M a ty s ia k H ., e t al. Corrosion and stress corrosion cracking o f
exploited storage tank steel // Там же. - 2004. - № 3. - С. 113 - 117.
8. C ovin o B. S., Jr., B u lla rd S. J , e t al. Detecting internal corrosion o f natural
gas Transmission pipelines: field tests o f probes and system s for real-time
corrosion measurement: Proc. o f the European Corrosion Congress “Eurocorr
2005”. - Lisbon, 2005. - Paper N o. 396.
9. П оляков С., Н и ркова Л . т а ін. Корозія внутрішньої поверхні магістраль
них газопроводів // Фіз.-хім. механіка матеріалів. - 2006. - 1, № 5. - С. 300
- 304.
10. Ц ирульник О. Т., Н и киф орчин Г. М . т а ін. Воднева деградація тривало
експлуатованих сталей магістральних газопроводів // Там же. - 2007. -
№ 5. - С. 97 - 104.
11. Л а н ч а к о в Г. А , С т епаненко А. И , П аш ков Ю . И . Влияние времени
эксплуатации на ресурс прочности трубопроводов // Газовая пром-сть. -
1994. - № 3. - С. 11 - 12.
12. Л а н ч а к о в Г. А., Зори н Е. Е , П аш ков Ю . И., С т епаненко А. И . Работо
способность трубопроводов. Сопротивляемость разрушению. Ч. 2. - М.:
Недра, 2001. - 350 с.
13. Д м и т ри ев В. Ф , М ур за х а н о в Г. X ., Ф илиппов Г. А . Оценка ресурса
нефтепровода и планирование его капитального ремонта // Стр-во трубо
проводов. - 1997. - № 3. - С. 29 - 32.
14. Я м ал еев К . М . Старение металла труб в процессе эксплуатации трубо
проводов. - М.: ВНИИОЭНГ, 1994. - 64 с.
ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2009, № 6 93
Г. М. Никифорчин, О. Т. Цирульник
15. П и р о го в А. Г . Динамика изменения свойств металла труб при эксплуата
ции трубопроводов // IV Конгресс нефтепромышленников России. П роб
лемы и методы обеспечения надежности и безопасности объектов трубо
проводного транспорта углеводородного сырья. - Уфа, 2004. - С. 41 - 49.
16. П енкин А. Г ., Т ерент ьев В. Ф., М асл ов Л . Г . Оценка степени деградации
механических свойств и остаточного ресурса работоспособности труб
ных сталей с использованием методов акустической эмиссии и кинети
ческой твердости // www.sds.ru/articles/degradation/index.html, 2004.
17. M o o d y N. R ., R ob in son S. L ., a n d G arrison W. M . Hydrogen effects on the
properties and fracture m odes o f iron-based alloys // Res. M ech. - 1990. - 30,
N o. 2. - P. 143 - 206.
18. G a b etta G., N ykyforchyn H. M ., e t al. In-service degradation o f gas trunk
pipeline X 52 steel // Ф із.-хім. механіка матеріалів. - 2008. - № 1. - С. 88 -
99.
19. S E P 1315. Stahl-Eisen-Prüfblätter des Vereins Deutscher. Eisenhüttenleute.
Kerbschlagbiegeversuch mit Ermittlung von Kraft und W eg. - Düsseldorf,
1987.
20. D evan a th an V. M . A. a n d S trach u rsk i Z. The m echanism o f hydrogen
evolution on iron in acid solutions by determination o f permeation rates // J.
Electrochem. Soc. - 1964. - 1 1 1 . - P . 619 - 623.
21. М а р к о в А. Д ., С вірська Л . М., С т удент О. 3., Н и киф орчин Г. М . Деграда
ція низьковуглецевої сталі за тривалої експлуатації в оливо-гідравлічно-
му агрегаті // Ф із.-хім. механіка матеріалів. - 2009. - № 1. - С. 76 - 80.
22. Р ом ан и в О. H ., Н икиф орчин Г. Н . Механика коррозионного разрушения
конструкционных сплавов. - М.: Металлургия, 1986. - 294 с.
23. P okh m u rsk ii V. I. a n d F e d o ro v V. V. Enhancement o f diffusion processes in
m etallic alloys under d issolved hydrogen // Proc. 7th Congr. o f Heat
Materials. - M oscow , 1990. - P. 171 - 177.
24. N ykyforchyn H. M. a n d S tuden t O. Z. Thermocycling in hydrogen environment
as simulation method o f pipeline steel’s damages // Proc. 12th Biennial Conf.
on Fracture (ECF12), EM AS. - London, 1998. - P. 1139 - 1144.
25. Н и киф орчин Г. М., С т удент О. 3., М а р к о в А. Д . Аномальний прояв
високотемпературної деградації металу зварного з ’єднання ощаднолего-
ваної сталі // Ф із.-хім. механіка матеріалів. - 2007. - № 1. - С. 73 - 79.
26. Б а б ій Л . О., С т удент О. 3., З агурськ и й А., М а р к о в А. Д . Повзучість у
водні експлуатованої сталі 2 ,25C r-M o // Там же. - 2007. - № 5. - С. 91 -
96.
27. N ykyforchyn H. M . M echanical, corrosion-mechanical, and electrochemical
parameters sensitive to corrosion-hydrogen degradation o f structural steels
under long-term in-service conditions // Adv. Mater. Sci. - 2007. - 7, N o. 1
(11). - P. 176 - 183.
П о с т у п и л а 0 6 . 0 6 . 2 0 0 8
94 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2009, № 6
http://www.sds.ru/articles/degradation/index.html
|