ДОСЛІДЖЕННЯ СТРЕС-КОРОЗІЇ НА ТРУБНИХ СТАЛЯХ
DOI:
https://doi.org/10.31471/2304-7399-2025-21(79)-349-357Ключові слова:
магістральний газопровід, стрес-корозія, термін експлуатації, потенціал електрохімзахисту, охрупчення сталі.Анотація
Як показує простий аналіз, МГ (на тих ділянках, де виявляється стрес-корозія) мають великий діаметр і експлуатуються під великим робочим тиском. Це призводить до того, що механічна напруга в стінці МГ значно вища, ніж в стінках інших трубопроводів. Від дії робочого тиску кільцева напруга більше осьової приблизно в 2 рази. Це пояснює той факт, що більшість виявлених стрес-корозійних тріщин орієнтована в повздовжньому напрямі – перпендикулярно найбільшій окружній напрузі. Таким чином, один з чинників, що визначають умови розвитку стрес-корозії, – наявність високої розтягуючої напруги в стінці трубопроводу. Тому, чим ближча напруга до межі плинності металу, тим швидше розвивається стрес-корозія. Цей вивід міститься в другій назві явища – корозійне розтріскування під напругою. Корозійне розтріскування під напругою магістральних газопроводів – є наслідком трьох основних зв'язаних по місцю та часу процесів: корозійних (електрохімічних), механічних (деформаційних) і сорбційних (адсорбційних і абсорбції). Залежно від переважаючого значення того або іншого процесу можливі різні механізми КРН, у тому числі на різних стадіях розвитку тріщин Будь-яке небезпечне явище на трубопроводах і способи захисту від нього мають бути показані в нормах проектування, будівельних нормах і правилах. Проте, як показує аналіз документів, діючі нині будівельні норми і правила не містять ніяких згадок про стрес-корозію, не пропонують заходів по захисту МГ від цього виду руйнувань. Проте статистичні дані відмов на МГ дають можливість встановити, наступне: стрес корозія спостерігається на газопроводах Dy>1020 мм; час відмови по причині стрес корозії від 4 до 26 років; майже 40% відмов спостерігалось на відстані до 25 км від компресорних станцій. А катодна поляризація може як сповільнювати так і прискорювати розвиток корозійних тріщин.
Посилання
1. Осадчук В.А., Андрейків О.Є., Банахевич Ю.В. Залишкова міцність та довговічність ділянок нафтогазопроводів з дефектами. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 264 с.
2. Осадчук В.А., Банахевич Ю.В., Іванчук О.О. Визначення напруженого стану магістральних трубопроводів в зоні кільцевих зварних швів. / Міжнар. Наук.-техн. журнал «Фізико-хімічна механіка матері-алів». – 2006. – Т.42, №2. – С. 99-105.
3. Крижанівський Є.І., Никифорчин Г.М. Корозійно-воднева деградація нафтових і газових трубопроводів та її запобігання. НТП у трьох томах. – Івано-Франківськ: 2011.
4. Крижанівський Є.І., Тараєвський С.Й., Тараєвський О. С. Вплив тривалої експлуатації магістральних газопроводів на їх корозійно-втомні властивості. // Спец. Вип. №8 «проблеми корозії та протикорозійного захисту матеріалів». – Львів, 2010. С. 57-65.
5. Андрейків О.Є. Електрохімічна модель локальної корозії у вершині навантаження тріщини / О.Є.Андрейків, Н.І. Тимяк // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 1994. – №1. – С. 25-30.
6. Банахевич Ю.В., Сакара А. Визначення періоду зародження втомних тріщин біля концентраторів напружень. // Машинознавство – 2009. – №5. – С. 31-33.
7. Притула В. В. Визначення електричних полів у системі електроліт-метал.//Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2007. – №2. – С. 71-77.
8. A critical plane gradient approach for prediction of notched HCF life / R.A. Naik, D.B. Lanning, T. Nicholfs // Int. J. Fatigue. – 2005. – P. 481-492.
