Спосіб оцінки корозійної стійкості сталевих виробів

1. Спосіб оцінки корозійної стійкості сталевих виробів, що включає обробку шліфів з 3 30302 застосуванні виявляються не всі активні в цьому агресивному середовищі неметалеві включення, а для їхнього повного виявлення при такій концентрації реактиву, необхідно значно більше часу для травлення, що не прийнятно у виробничій практиці. В основу даної корисної моделі поставлена задача створити такий спосіб оцінки корозійної стійкості сталевих виробів, у якому за рахунок введення нових умов здійснення дій забезпечувалося б підвищення інформативності й вірогідності способу оцінки корозійної стійкості сталевих виробів, що дозволило б на стадії виготовлення виробів вибирати сталі з необхідною корозійною стійкістю й намічати шляхи підвищення корозійної стійкості при їхньому виробництві. Поставлена задача досягається тим, що в пропонованому способі оцінки корозійної стійкості сталевих виробів, який включає обробку шліфів з полірованою поверхнею, виготовлених з відібраних зразків, реактивом, що містить іони хлору, і виявлення активних неметалічних включень, які викликають корозію, відповідно до пропонованої корисної моделі на полірованій поверхні шліфа методами оптичної металографії визначають загальну кількість неметалевих включень, потім шліфи обробляють водяним розчином 10-17г/л іонів хлору протягом 5-10 хвилин і по відношенню кількості виявлених активних неметалевих включень до їхньої загальної кількості судять про корозійну стійкість. Корозійно-стійкими зразками вважають ті, у яких значення відношення кількості активних неметалевих включень до загальної їхньої кількості ≤0,15, визначеному як середнє по не менш шести зразках при перегляді не менш 50 полів зору на кожному зі зразків. Найважливішим фактором, що визначає корозійну стійкість, є присутність у сталі корозійноактивних неметалевих включень (КАНВ). Негативний вплив на корозійну стійкість надають включення на основі алюмінатів кальцію з добавками оксидів магнію й кремнію й складних включень із різним вмістом оксидів кальцію й алюмінію, оточені оболонкою сульфіду кальцію. У середовищі, що містить підвищену кількість іонів хлору, наявність цих включень є причиною зниження проектного строку експлуатації (10-12 років) сталевих виробів, у тому числі нафтопромислових трубопроводів. Зі збільшенням терміну дії нафтових родовищ, кількість аварій нафтопроводів збільшується, що зв'язано, у першу чергу, зі збільшенням вмісту в середовищі, яке транспортується, пластової води до 50-90% і поділом потоку на водну й нафтову фази. Корозійна агресивність таких середовищ визначається, головним чином, вмістом іонів хлору, що становить від 8 до 23г/л. Бальна оцінка неметалевих включень на не травленому шліфі в оптичному мікроскопі не дозволяє відрізнити КАНВ від інших неметалевих включень, що є присутніми у сталі. Тому для їхнього виявлення необхідно застосувати реактив, що містить іони хлору в кількості, порівнянним з їхнім вмістом у пластовій воді. За результатами проведених попередніх 4 випробувань було встановлено, що при травленні реактивом, що містить 10-17г/л іонів хлору протягом 5-10хв. виявляються як КАНВ 1-го типу (на основі алюмінатів кальцію, що характеризуються наявністю характерного ореолу), так і КАНВ 2-го типу (складні включення, що мають ядро з алюмінату кальцію або сульфіду марганцю, оточеного оболонкою сульфіду кальцію, які мають вид пітінгових зародків, внаслідок розчинення CaS (див. Фіг.), а корозійна стійкість корелює с N - відношенням числа активних неметалевих включень, що виявляються цим реактивом, до загального числа включень, визначеному як середнє не менш 6 зразків при перегляді не менш 50 полів зору, і при його значенні ≤0,15 з вірогідністю 0,9 виріб можна вважати корозійностійким. Використання для обробки полірованої поверхні шліфа реактиву, що містить іони хлору в кількості менш 10г/л, приводить до виявлення не всіх активних неметалевих включень, а при вмісті іонів хлору більше 17г/л, виявляється також ще й частина неактивних неметалевих включень, у результаті чого значення N завищується й вірогідно не корелює з корозійною стійкістю. Час обробки, що рекомендується, за даними досліджень становить від 5 до 10хв. За цей час виявляються всі активні неметалеві включення. За час менше 5хв., частина включень можуть наочно не виявитися для кількісного аналізу. За час більше 10хв., можуть утворюватися відкладення продуктів корозії, які утр уднять проведення кількісного аналізу. На Фіг. Зображені корозійноактивні включення у сталі 09Г2С. Приклад конкретного виконання способу. Від ділянок, ушкоджених у результаті локальної корозії нафтопроводів зі сталі 09Г2С, що транспортували нафту й попутно мінералізовану пластову воду, з вмістом іонів хлору 20-23г/л, відбирали зразки труб з товщиною стінки 10мм і з різним строком експлуатації до руйнування в результаті локальної корозії. Для перевірки корозійних випробувань за пропонованим способом з відібраних зразків були виготовлені по 6 шліфів з полірованою поверхнею, на яких за допомогою оптичної металографії на мікроскопі «Neofot-6» при збільшенні х200 (по 50 полів зору на шлі ф) визначали загальну кількість неметалевих включень. Потім шліфи обробляли протягом 7хв. 2,5%-ним розчином NaCl (1,32% іонів хлору, 13,2г/л). Після витримки поверхню промивали водою, сушили за допомогою фільтрувального паперу й аналогічним методом визначали кількість КАНВ обох типів. Корозійну стійкість оцінювали за величиною N (відношення числа активних неметалічних включень до загального числа включень). Результати аналізу надані в табл. Як видно з таблиці, застосування пропонованого способу дозволяє оцінити корозійну стійкість сталевого виробу й добре корелює зі строком служби до ушкодження корозією в агресивному середовищі з підвищеним вмістом іонів хлору. Застосування відомого способу дає занижений вміст КАНВ і 5 30302 6 набагато гірше корелює зі строком безаварійної експлуатації. Таблиця № партії 1 2 3 4 5 6 7 Термін служби, рік 1,5 3 5 8 10 11 >11 Загальна кільк. вкл./мм 2 28 35 31 27 29 30 32 Таким чином, використання пропонованої корисної моделі істотно підвищує інформативність і вірогідність способу оцінки корозійної стійкості сталевих виробів, дає можливість на стадії виготовлення вибирати сталі з необхідною корозійною стійкістю й тим самим підвищує їх надійність, тому що виключає ймовірність корозійних руйнувань за планований період експлуатації. КАНВ,вкл./мм 2 (пропон. спосіб) 18 19 11 6 4 2 0 КАНВ,вкл./мм 2 (відомий спосіб) 10 6 7 5 2 2 0 N 0,65 0,53 0,35 0,24 0,15 0,07 0