Registration Number
0823U101961, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
07-02-2024
popup.evolution
o
Title
The durability of low-alloy ferrite-pearlite class pipe steels and their welded joints in a neutral soil environment under cathodic polarization
Author
Pavlo E. Lisovyi,
popup.head Lyudmila Ivanovna I. Nyrkova
popup.opponent Grigory M. Nykyforchyn
popup.opponent Roman T. Bishchak
popup.review Sergii O. Solovei
popup.review Maryana D. Rabkina
popup.rada
E. O. Paton Elektric Welding Institute National Academy of scinces of Ukraine
Description
В дисертаційній роботі виконано актуальне науково-практичне
завдання – визначено стійкість сталей ферито-перлітного класу, з яких побудовані магістральні газопроводи України, 09Г2С, 17Г1С, 10Г2ФБ та зварних з’єднань, проти корозійного розтріскування у ґрунтовому середовищі з рН, наближеним до нейтрального (модельному ґрунтовому електроліті NS4), за катодної поляризації в нормованому ДСТУ 4219 діапазоні захисних потенціалів від -0,750 до -1,050 В.
Газотранспортна система України включає мережу магістральних газопроводів довжиною приблизно 40 тисяч км, в основному підземного прокладання. Для їх захисту від ґрунтової корозії застосовують комплексний протикорозійний захист (захисними полімерними покривами та електрохімічний – наведенням катодної поляризації). Це дає змогу знизити швидкість корозії сталі до технічно допустимого рівня (менше 0,01 мм/рік).
В основоположному документі щодо захисту магістральних трубопроводів від корозії ДСТУ 4219 встановлено діапазон захисних потенціалів від -0,850 В до -1,150 В (відносно мідносульфатного електроду порівняння, що відповідає потенціалам від -0,750 до -1,050 В відносно хлоридсрібного електроду). Але досвід експлуатації показує, що навіть при підтримуванні потенціалу в цьому діапазоні не виключена імовірність розвитку різних видів корозії, найнебезпечнішим з яких є корозійне розтріскування. Імовірно, що й рівень потенціалу катодного захисту також по-різному впливатиме на розвиток цього явища.
Проблема корозійного розтріскування гостро стоїть в світі з 60-х років минулого сторіччя, і наслідки техногенних аварій на газопроводах, спричинені корозійним розтріскуванням, торкаються безпеки людей та екології на значних територіях. Частка аварій, спричинена корозійним розтріскуванням досягає 40%. Враховуючи небезпеку та масштабність корозійного розтріскування, важливість детальнішого вивчення корозійного розтріскування магістральних газопроводів зі сталей ферито-перлітного класу в умовах катодного захисту є актуальною.
Мета роботи – визначити стійкість сталей ферито-перлітного класу, з яких побудовані магістральні газопроводи України, 09Г2С, 17Г1С, 10Г2ФБ та зварних з’єднань, проти корозійного розтріскування у ґрунтовому середовищі з рН, наближеним до нейтрального (модельному ґрунтовому електроліті NS4), за катодної поляризації в нормованому ДСТУ 4219 діапазоні захисних потенціалів від -0,750 до -1,050 В відносно хлоридсрібного електроду порівняння.
Наукова новизна одержаних результатів.
1. Розширено уявлення про стійкість сталей ферито-перлітного класу 09Г2С, 17Г1С та 10Г2ФБ проти корозійного розтріскування у ґрунтовому середовищі, з рН, наближеним до нейтрального (модельному ґрунтовому електроліті NS4), за катодної поляризації, яке полягає у тому, що залежно від рівня катодної поляризації в нормованому ДСТУ 4219 діапазоні захисних потенціалів від -0,750 до -1,05 В корозійне розтріскування відбувається за механізмами локального анодного розчинення, водневого розтріскування або змішаним, а діапазони потенціалів дії зазначених механізмів відрізняються для сталей різного хімічного складу.
2. Вперше встановлені границі діапазонів потенціалів, за яких відбувається зміна механізму корозійного розтріскування сталей ферито-перлітного класу модельному грунтовому електроліті NS4 в нормованому ДСТУ 4219 діапазоні захисних потенціалів. Для сталей 09Г2С, 17Г1С та 10Г2ФБ змішаний механізм реалізується в діапазонах: від -0,850 В до -1,000 В, від -0,800 В до -0,980 В, від -0,750 до -1,050 В, відповідно. За потенціалів позитивніших нижньої границі діє механізм локального анодного розчинення, від’ємніше верхньої границі – водневого розтріскування.
3. Вперше встановлено, що зварні з’єднання зі сталі 10Г2ФБ не схильні до корозійного розтріскування за водневим механізмом в нормованому
ДСТУ 4219 діапазоні захисних потенціалів від -0,750 до -1,05 В у модельному ґрунтовому електроліті NS4. Руйнування зварного з’єднання відбувається по основному металу, що доведено металографічними дослідженнями та узгоджується з випадками корозійного розтріскування на магістральних газопроводах.
4. Вперше встановлена правомірність застосування коефіцієнту схильності до корозійного розтріскування KS, введеного для основного металу, для порівняльного оцінювання стійкості бездефектних зварних з’єднань.
Registration Date
2023-12-22
popup.nrat_date
2023-12-22 / 2026-07-01
