У дисертаційній роботі вирішено науково-прикладну проблему – встановлено закономірності корозійного розтріскування сталей магістральних газопроводів при їх катодному захисті, розв’язання якої розширює розуміння механізму корозійного розтріскування магістральних газопроводів, що дає можливість науково-обґрунтованого підходу до вибору способів його попередження.
Запропоновано та науково обґрунтовано методологію оцінювання схильності сталі Х70 до корозійного розтріскування при катодному захисті: введено коефіцієнт схильності до корозійного розтріскування Ks, в якому ураховано зміну відносного звужування зразка у повітрі порівняно з розчином, та критерій схильності до корозійного розтріскування Ks дорівнює або більше 1,6, підтверджений результатами лабораторних та натурних випробувань. Виявлено комплекс чинників, що спричиняють деградацію захисних полімерних покривів (зокрема стрічкового) – наявність дефекту в покриві, контакт з корозивним середовищем та катодна поляризація. Методом інфрачервоної спектроскопії підтверджено деградацію ґрунтувального шару стрічкового покриву і доведено, що присутність продуктів деструкції покриву у розчині підвищує схильність трубної сталі до корозійного розтріскування.
Для сталей різної міцності запропоновано новий спосіб оцінювання їх схильності до корозійного розтріскування, заснований на аналізі довжини спадних ділянок кривих руйнування, та введено відповідний коефіцієнт Kt. За температури 50 оС встановлено вплив властивостей сталевої основи на катодне відшарування покривів: на сталі Х80 процес відшарування перебігає інтенсивніше, ніж на Х70, що обумовлено зниженням потенціалу виділення водню на сталі Х80 та будовою приповерхневого шару.
Експериментально доведено, що існує три області потенціалів, в яких корозійне розтріскування сталі Х70 відбувається за різними механізмами: при потенціалах додатніших -0,75 В – за механізмом локального анодного розчинення, в області потенціалів від -0,75 В до -1,05 В діє змішаний механізм корозійного розтріскування (локальне анодне розчинення та водневе окрихчення перебігають одночасно), за потенціалів від’ємніше -1,05 В – за механізмом водневого окрихчення. Закономірності корозійного розтріскування підтверджені зміною корозійно-механічних властивостей сталі, оцінених коефіцієнтом Ks, та фрактографічними ознаками руйнування. Зниження катодного потенціалу до мінімального захисного -0,75 В (х.с.е.) сприяє збереженню захисних властивостей полімерними покривами: новим і штучно зістареним стрічковим – в ~9,4 і ~26,9 разів, відповідно; новим гібрид-епоксидним – в ~3,3 рази, штучно зістареним – в ~1,7 разів; новим та штучно зістареним поліуретановим – в ~20 разів.
Розроблено та впроваджено методику визначення потенційно корозійно-небезпечних ділянок магістральних газопроводів в умовах катодного захисту на основі обчислення ймовірності корозійного розтріскування за даними проектної, виконавчої, експлуатаційної документації та результатам наземного технічного діагностування й лабораторних досліджень з подальшим ранжуванням ділянок за ступенем потенційної корозійної небезпеки. Результати роботи використані при розробленні СОУ 60.3-30019801-070, ДСТУ Н Б А.3.1-29, зміни № 1 до ДСТУ 4219.
