Волошин В. А. Закономірності корозійно-механічного руйнування сталей трубопровідних систем за статичного, циклічного та кавітаційного навантажень

У роботі розв’язано актуальну науково-технічну задачу, спрямовану на встановлення закономірностей впливу хімічного складу водних середовищ та виду механічного навантаження на опір сталей трубопровідних систем та їх зварних з’єднань корозійно-механічному руйнуванню і розроблення методів прогнозування їх корозійно-втомної витривалості, а також використання інгібіторного захисту за кавітаційного впливу водних середовищ. Об’єкт дослідження – корозійно-механічне руйнування вуглецевих та низьколегованих сталей у вихідному стані та після тривалої експлуатації. Мета дослідження – встановити електрохімічні особливості та закономірності корозійно-механічного руйнування сталей трубопровідних систем та зварних з’єднань залежно від хімічного складу водних середовищ і виду експлуатаційних навантажень. Методи досліджень: електрохімічні методи (поляризаційний метод, метод дискового обертового електрода); гравіметричний метод; імпедансометричний метод; визначення мікротвердості, опору корозійно-статичному руйнуванню, виразковій корозії, корозійно-кавітаційному руйнуванню, втомному та корозійно-втомному росту тріщин; металографічні дослідження; методи математичної статистики. Встановлено основні чинники зниження корозійно-втомної витривалості вуглецевої сталі у водогінній воді за кавітаційного, циклічного навантажень та їх сумісної дії. Вперше виявлено ефективність інгібіторного захисту низьколегованої сталі від корозійно-кавітаційного руйнування у водогінній воді йодидом триетиламонію. Виявлено, що основним механізмом корозійно-механічного руйнування низьколегованих сталей у гідрокарбонатних водних розчинах є водневе окрихчення, спричинене виділенням водню внаслідок додаткового відновлення гідрокарбонат-іонів, а не локальне анодне розчинення металу. Розроблено електрохімічний експрес-метод прогнозування корозійно-втомної витривалості ферито-перлітних низьколегованих трубних сталей у гідрокарбонатних водних середовищах залежно від їх складу. Виявлено, що корозійно-циклічна тріщиностійкість зварного з’єднання низьколегованої трубної сталі у розчині NS4, що моделює ґрунтове середовище, найінтенсивніше знижується за комбінації низки чинників: тривалої експлуатації, високої асиметрії циклу навантаження та потенціалу катодного захисту. Отримані результати та розроблені методики використано в УМГ “Прикарпаттрансгаз” та ТОВ “Порттехексперт” (м. Одеса).