ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ШДЯХІВ ПІДВИЩЕННЯ КОРОЗІЙНОЇ СТІЙКОСТІ СТАЛЕВИХ ТРУБОПРОВОДІВ
EXPERIMENTAL STUDIES OF THE WAYS OF INCREASING THE CORROSION RESISTANCE OF STEEL PIPELINES
Сторінки: 367-375. Номер: №3, 2023 (321) 
Автори:
МАКАРЕНКО ВАЛЕРІЙ
Херсонський національний технічний університет
https://ORCID.org//0000-0001-9178-9657
МЄШКОВ ЮРІЙ
Херсонський національний технічний університет
https://ORCID.org/0000-0002-2506-7020
СЕЛІВЕРСТОВ ІГОР
Херсонський національний технічний університет
https://ORCID.org/0009-0009-6135-8165
ЛАЗОРИК ВЛАДИСЛАВ
Херсонський національний технічний університет
MAKARENKO VALERIY, MESSHKOV YURII, SELIVERSTOV IGOR, LAZORIK VLADISLAV
Kherson National Technical University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2023-321-3–367-375
Анотація мовою оригіналу
Дослідженнями встановлена закономірність корозійної стійкості вуглецевих трубних сталей в умовах агресивних середовищ підприємств, яка визначається, в основному, вмістом і типом (складом) неметалевих включень в сталі. Показано, що корозійна стійкість трубних сталей тривалого терміну експлуатації залежить як від кількості неметалевих включень, так і від їх складу. Встановлено, що найбільш корозійно небезпечні в трубних сталях виявились кальцієві силікати та марганецьмісні сульфіди. Показано, що для забезпечення високої корозійно-механічної стійкості трубних сталей і подовження експлуатаційного безаварійного (проектного) ресурсу потрібно максимально знизити вміст НВ і очистити сталь від КАНВ, що досягається металургійним шляхом при виплавці і позапічній обробці трубних сталей. Із використанням математичного апарату дислокаційноï теоріï міцності розрахована енергія, необхідна для зародження мікротріщини в присутності каталізатора – водню, причому при швидкості росту мікротріщини υр.тр = 10-2 мм/с рухомості атомів водню в інтервалі температур +40…-30 °С цілком достатньо (коефіцієнт дифузіï DH≈10-4…10-6см2/с), щоб підсилювати корозійний розвиток тріщини в металі. Багаторічні дослідження аварійно-зруйнованих трубопроводів свідчать про те, що переважно місцями зародження дефектів будь-якого виду є зони листового прокату або зварних швів з аномально високою густиною неметалевих включень. У зв’язку з цим при виробництві листового прокату необхідно приділяти особливу увагу очистці сталі і модифікуванню неметалевих включень. Обробка сталі силікокальцієм чи РЗМ сприятиме глобулярності сульфідних НВ і підвищуватиме спротив проти руйнування
резервуарів. Діючі нормативні документи (ТУ, стандарти) на виробництво листової сталі ці вимоги не регламентують.
Ключові слова: транспорт, корозія, труби, руйнування, напруження, мікротріщини, дифузія, дислокаційноï теоріï
Розширена анотація англійською мовою
Research has established the regularity of corrosion resistance of carbon pipe steels in the conditions of aggressive environments of enterprises, which is mainly determined by the content and type (composition) of non-metallic inclusions in steel. It is shown that the corrosion resistance of pipe steels with a long service life depends on both the number of non-metallic inclusions and their composition. It was established that calcium silicates and manganese-containing sulfides were the most corrosively dangerous in pipe steels. It is shown that
in order to ensure high corrosion-mechanical resistance of pipe steels and to extend the operational accident-free (design) resource, it is necessary to reduce the content of ferrous metals as much as possible and to clean the steel from ferrous metals, which is achieved by metallurgical methods during smelting and out-of-furnace processing of pipe steels. With the use of the mathematical apparatus of the dislocation theory of strength, the energy required for the nucleation of a microcrack in the presence of a catalyst – hydrogen was calculated, and at the microcrack growth rate υр.тр = 10-2 mm/s, the mobility of hydrogen atoms in the temperature range +40…-30 °С is quite sufficient (diffusion coefficient DH≈10-4…10-6cm2/s) to enhance the corrosion development of a crack in the metal. Long-term studies of accident-destroyed pipelines indicate that the places where defects of any kind originate are mainly the areas of sheet metal or welds with an abnormally high density of non-metallic inclusions. In this regard, special attention must be paid to steel cleaning and modification of nonmetallic inclusions during the production of rolled products. Treatment of steel with silico-calcium or RZM will contribute to the globularity of sulphide NPs and increase the resistance against the destruction of reservoirs. Current regulatory documents (TU, standards) for the production of sheet steel do not regulate these requirements.
Key words: transport, corrosion, pipes, destruction, stresses, microcracks, diffusion, dislocation theory
