RU2778453C1 - Способ проведения испытаний на коррозийную стойкость - Google Patents

Способ проведения испытаний на коррозийную стойкость Download PDF

Info

Publication number
RU2778453C1
RU2778453C1 RU2021133168A RU2021133168A RU2778453C1 RU 2778453 C1 RU2778453 C1 RU 2778453C1 RU 2021133168 A RU2021133168 A RU 2021133168A RU 2021133168 A RU2021133168 A RU 2021133168A RU 2778453 C1 RU2778453 C1 RU 2778453C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
test
samples
container
solution
corrosion
Prior art date
Application number
RU2021133168A
Other languages
English (en)
Inventor
Наталья Геннадиевна Куренкова
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский производственный центр "НефтеГазСервис"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский производственный центр "НефтеГазСервис" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский производственный центр "НефтеГазСервис"
Application granted granted Critical
Publication of RU2778453C1 publication Critical patent/RU2778453C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к исследованию антикоррозионных свойств материалов и их устойчивости к воздействию агрессивных сред и может быть использовано при разработке мероприятий по антикоррозионной защите оборудования в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности. Способ проведения испытания на коррозионную стойкость включает подготовку испытательных образцов, их обезжиривание, взвешивание на весах, продувку инертным газом герметичной ёмкости с установленными в ней испытательными образцами и отдельной герметичной ёмкости с испытательным раствором, перекачку испытательного раствора в ёмкость с испытательными образцами, выдерживание в испытательной среде, после чего образцы извлекают из ёмкости, очищают от продуктов коррозии, вновь взвешивают и на основе изменения массы образцов до и после проведения испытания рассчитывают скорость коррозии. При этом перед первым взвешиванием обезжиренные образцы сушат при температуре от 40 до 50 °С в течение 10-15 минут и выдерживают в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием или силикагелем не менее 24 часов. Установка образцов в емкости осуществляется таким образом, чтобы широкие грани находились в вертикальном положении, а образцы не соприкасались между собой и со стенками емкости. Количество образцов, испытываемых в одной емкости, должно быть определено таким образом, чтобы на 1 см2 площади образцов приходилось не менее 30 мл раствора. Продувку инертным газом осуществляют не менее 1 часа со скоростью подачи газа не менее 100 мл/мин на 1 л испытательной емкости. В качестве испытательной среды используют 5%-ный раствор хлорида натрия, насыщаемый сероводородом (Н2S) в количестве 350-650 мг/л или углекислым газом (СО2) в количестве 600-900 мг/л; температура испытательного раствора составляет 21-25 °С. Испытания проводят в течение 95-97 часов без перерывов. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения точности определения и прогнозирования коррозионной стойкости стали и чугунов к сплошной (общей) коррозии модельных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к исследованию антикоррозионных свойств материалов и их устойчивости к воздействию агрессивных сред и может быть использовано при разработке мероприятий по антикоррозионной защите оборудования в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Из уровня техники известен способ проведения испытаний проката для нефтепромысловых труб на коррозионно-абразивный износ (Патент РФ №2697030 от 08.08.2019), включающий предварительное взвешивание тестируемого образца, на весах с точностью 0,0001 г, подготовку испытательного раствора, последующую подачу этого раствора на поверхность образца, взвешивание образца после проведения испытаний и оценку полученных результатов. Испытательный раствор подогревают до требуемой температуры, насыщают реагентами, добавляют в него коррозионно-активные вещества с концентрацией не более 5%, при продолжительности испытаний не менее 24 часов, причем после завершения испытаний перед взвешиванием производят очистку поверхности образца проката от остатков испытательного раствора, а оценку полученных результатов проводят по изменению веса тестируемого образца.
Известен способ оценки стойкости против межкристаллитной коррозии сталей и сплавов (Патент РФ №2553412 от 10.06.2015), включающий подготовку образцов и рабочего раствора, испытание образцов в рабочем растворе при заданных температуре и продолжительности испытания, оценку коррозионной стойкости. Стадия подготовки образцов включает в себя механическую обработку (шлифование) поверхности образцов, обезжиривание этиловым спиртом, сушку и взвешивание на аналитических весах с точностью 0,0001 г. На фарфоровые лодочки сверху размещают образцы без контакта друг с другом. По окончании испытаний образцы промываются в дистиллированной воде, сушатся и вновь взвешиваются, после чего рассчитывают скорость проникновения коррозии.
Известен способ испытания автолистовых сталей на стойкость против атмосферной коррозии (Патент РФ №2448338 от 20.04.2012), включающий изготовление испытательного образца и подготовку его рабочей поверхности, измерение площади рабочей поверхности, взвешивание образца и погружение его в раствор NaCl в вертикальном положении, выдерживание в испытательном растворе при заданной температуре и времени, после чего образец извлекают, сушат и снова взвешивают. Подготовку испытательных образцов осуществляют механической обработкой граней и углов, обезжиривание поверхности спиртом или ацетоном, взвешивание на весах с точностью 0,0001 г. Подготовленные таким образом образцы сохраняют в эксикаторе до начала испытаний.
Известен способ коррозионных испытаний (Патент РФ №2430353 от 27.09.2011), включающий насыщение коррозионной жидкости, помещенной в полость герметичного контейнера, испытательным газом и периодическое смачивание коррозионной жидкостью образцов, размещенных в полости контейнера. После окончания испытаний образцы извлекают из контейнера и взвешивают. По разнице в весе, учитывая время испытаний, рассчитывают скорость коррозии.
Наиболее близким аналогом является способ коррозионных испытаний сталей (Патент РФ №2235309 от 27.08.2004), по которому испытуемый образец подвергают в течение определенного времени воздействию агрессивной среды, определяют изменение массы образца и по нему судят о скорости коррозии. Образцы стали, подготовленные в соответствии с ГОСТ 9.905-82, взвешивают на аналитических весах и размещают в испытательной емкости. Емкость герметизируют и продувают инертным газом. В отдельном герметичном сосуде готовят испытательный раствор. Испытательный раствор продувается азотом и перекачивается с его помощью в испытательную емкость с образцами и насыщается сероводородом. Во время испытания фиксируют такие параметры, как температура, рН раствора, концентрация сероводорода. По истечении времени испытаний образцы извлекают из емкости с испытательным раствором, промывают водой. Продукты коррозии удаляют с поверхности образцов в соответствии с ГОСТ 9.907-83. Образцы высушивают фильтровальной бумагой, промывают ацетоном для полного удаления влаги и вновь взвешивают. Скорость коррозии (К) каждого образца рассчитывают, как отношение потери массы образца к исходной площади его поверхности и времени испытаний с момента добавления в агрессивную среду соляной кислоты.
Недостатками известных решений является низкая точность определения и прогнозирования коррозионной стойкости стали и чугунов к сплошной (общей) коррозии.
Техническая проблема заключается в повышении точности определения и прогнозирования коррозионной стойкости стали и чугунов к сплошной (общей) коррозии.
Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения точности определения и прогнозирования коррозионной стойкости стали и чугунов к сплошной (общей) коррозии модельных средах, содержащих сероводород и углекислый газ.
Указанный технический результат достигается в способе проведения испытания на коррозионную стойкость, включающий подготовку испытательных образцов, их обезжиривание, взвешивание на весах, продувку инертным газом герметичной емкости с установленными в ней испытательными образцами и отдельной герметичной емкости с испытательным раствором, перекачку испытательного раствора в емкость с испытательными образцами, выдерживание в испытательной среде, после чего образцы извлекают из емкости, очищают от продуктов коррозии, вновь взвешивают и на основе изменения массы образцов до и после проведения испытания рассчитывают скорость коррозии, перед первым взвешиванием обезжиренные образцы сушат при температуре от 40 до 50 °С в течение 10-15 минут и выдерживают в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием или силикагелем не менее 24 часов; установка образцов в емкости осуществляется таким образом, чтобы широкие грани находились в вертикальном положении, а образцы не соприкасались между собой и со стенками емкости; количество образцов, испытываемых в одной емкости, должно быть определено таким образом, чтобы на 1 см2 площади образцов приходилось не менее 30 мл раствора; продувку инертным газом осуществляют не менее 1 часа со скоростью подачи газа не менее 100 мл/мин на 1 л испытательной емкости; в качестве испытательной среды используют 5%-ный раствор хлорида натрия, насыщаемый сероводородом (Н2S) в количестве 350-650 мг/л или углекислым газом (СО2) в количестве 600-900 мг/л; температура испытательного раствора составляет 21-25 °С; испытания проводят в течение 95-97 часов без перерывов.
Расстояние от дна испытательной емкости должно составлять не менее 6 мм, а расстояние между образцами должно быть от 5 до 8 мм;
Испытательный раствор насыщают углекислым газом со скоростью подачи газа 100-200 мл/мин на 1 л раствора в течение 1 часа.
Во время испытания поддерживается постоянный барботаж углекислого газа со скоростью 5-20 пузырьков в минуту.
После испытаний в среде, содержащей сероводород, емкость продувается инертным газом в течение 0,5-1 часа, а раствор нейтрализуется раствором щелочи и утилизируется.
Очистку от продуктов коррозии осуществляют в следующей последовательности: с помощью ластика удаляют оставшиеся на поверхности продукты коррозии, обезжиривают образцы, высушивают фильтровальной бумагой с последующей упаковкой и выдерживают в эксикаторе в течение 24 часов с осушителем.
Способ проведения испытаний различных марок сталей и чугунов на общую коррозию в лабораторных условиях заключается в оценке и прогнозировании коррозионной стойкости стали и чугунов к сплошной (общей) коррозии в модельных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. Испытаниям подвергают образцы металла, предназначенного для эксплуатации в условиях коррозионного воздействия нефтепромысловых сред, содержащих сероводород и углекислый газ. Заявленный способ определяет порядок проведения испытаний на стойкость к сплошной (общей) коррозии в модельных средах в соответствии с ГОСТ Р9.905.
В основу способа положен гравиметрический метод определения скорости общей коррозии, заключающийся в определении потери массы металла с единицы поверхности образца после выдержки в испытательной среде.
Заявленное изобретение осуществляется следующим образом.
Производят предварительную подготовку испытательных образцов, их обезжиривание, взвешивание на весах, продувку инертным газом герметичной емкости с установленными в ней испытательными образцами и отдельной герметичной емкости с испытательным раствором, не менее 1 часа со скоростью подачи газа не менее 100 мл/мин на 1 л испытательной емкости.
В качестве испытательной среды используют 5%-ный раствор хлорида натрия, насыщаемый сероводородом (Н2S) в количестве 350-650 мг/л или углекислым газом (СО2) в количестве 600-900 мг/л. В случае насыщения углекислым газом осуществляют его подачу со скоростью 100-200 мл/мин на 1 л раствора в течение 1 часа. Температура испытательного раствора составляет 21-25 °С. Испытания проводят в течение 95-97 часов без перерывов.
Во время испытания поддерживается постоянный барботаж углекислого газа со скоростью 5-20 пузырьков в минуту. После испытаний в среде, содержащей сероводород, емкость продувается инертным газом в течение 0,5-1 часа, а раствор нейтрализуется раствором щелочи и утилизируется.
Далее осуществляют перекачку испытательного раствора в емкость с испытательными образцами. При этом установка образцов в емкости осуществляется таким образом, чтобы широкие грани находились в вертикальном положении, а образцы не соприкасались между собой и со стенками емкости; количество образцов, испытываемых в одной емкости, должно быть определено таким образом, чтобы на 1 см2 площади образцов приходилось не менее 30 мл раствора.
Выдерживают образцы в испытательной среде, после чего их извлекают из емкости и очищают от продуктов коррозии: с помощью ластика удаляют оставшиеся на поверхности продукты коррозии, обезжиривают образцы, высушивают фильтровальной бумагой с последующей упаковкой и выдерживают в эксикаторе в течение 24 часов с осушителем. Затем вновь взвешивают и на основе изменения массы образцов до и после проведения испытания рассчитывают скорость коррозии, перед первым взвешиванием обезжиренные образцы сушат при температуре от 40 до 50 °С в течение 10-15 минут и выдерживают в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием или силикагелем не менее 24 часов.
Расчет скорости коррозии производится по формуле:
Figure 00000001
где
ρ - скорость коррозии, г/м2⋅ч;
m1 - масса образца до испытания, г;
m2 - масса образца после испытания, г;
s - площадь поверхности образца, м2;
τ - время испытания, ч.
Скорость коррозии рассчитывается в г/м2⋅ч и пересчитывается в мм/год
по формуле:
Figure 00000002
,
где К - коэффициент для пересчета скорости коррозии.
Таблица 1
Значение коэффициента К при перерасчете коррозии
Figure 00000003

Claims (6)

1. Способ проведения испытания на коррозионную стойкость, включающий подготовку испытательных образцов, их обезжиривание, взвешивание на весах, продувку инертным газом герметичной ёмкости с установленными в ней испытательными образцами и отдельной герметичной ёмкости с испытательным раствором, перекачку испытательного раствора в ёмкость с испытательными образцами, выдерживание в испытательной среде, после чего образцы извлекают из ёмкости, очищают от продуктов коррозии, вновь взвешивают и на основе изменения массы образцов до и после проведения испытания рассчитывают скорость коррозии, отличающийся тем, что перед первым взвешиванием обезжиренные образцы сушат при температуре от 40 до 50 °С в течение 10-15 минут и выдерживают в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием или силикагелем не менее 24 часов; установка образцов в емкости осуществляется таким образом, чтобы широкие грани находились в вертикальном положении, а образцы не соприкасались между собой и со стенками емкости; количество образцов, испытываемых в одной емкости, должно быть определено таким образом, чтобы на 1 см2 площади образцов приходилось не менее 30 мл раствора; продувку инертным газом осуществляют не менее 1 часа со скоростью подачи газа не менее 100 мл/мин на 1 л испытательной емкости; в качестве испытательной среды используют 5%-ный раствор хлорида натрия, насыщаемый сероводородом (Н2S) в количестве 350-650 мг/л или углекислым газом (СО2) в количестве 600-900 мг/л; температура испытательного раствора составляет 21-25 °С; испытания проводят в течение 95-97 часов без перерывов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние от дна испытательной емкости должно составлять не менее 6 мм, а расстояние между образцами должно быть от 5 до 8 мм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что испытательный раствор насыщают углекислым газом со скоростью подачи газа 100-200 мл/мин на 1 л раствора в течение 1 часа.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время испытания поддерживается постоянный барботаж углекислого газа со скоростью 5-20 пузырьков в минуту.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что после испытаний в среде, содержащей сероводород, емкость продувается инертным газом в течение 0,5-1 часа, а раствор нейтрализуется раствором щелочи и утилизируется.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку от продуктов коррозии осуществляют в следующей последовательности: с помощью ластика удаляют оставшиеся на поверхности продукты коррозии, обезжиривают образцы, высушивают фильтровальной бумагой с последующей упаковкой и выдерживают в эксикаторе в течение 24 часов с осушителем.
RU2021133168A 2021-11-16 Способ проведения испытаний на коррозийную стойкость RU2778453C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2778453C1 true RU2778453C1 (ru) 2022-08-19

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803876C1 (ru) * 2023-06-06 2023-09-21 Публичное акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ испытаний автолистовых сталей против атмосферной коррозии

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2235309C1 (ru) * 2003-12-03 2004-08-27 ООО "Самарский инженерно-технический центр" Способ коррозионных испытаний сталей
RU2430353C1 (ru) * 2010-07-01 2011-09-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Способ коррозионных испытаний и установка для его осуществления
RU2448338C1 (ru) * 2010-11-15 2012-04-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") Способ испытания автолистовых сталей на стойкость против атмосферной коррозии
RU2553412C1 (ru) * 2013-11-06 2015-06-10 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Способ оценки стойкости против межкристаллитной коррозии сталей и сплавов

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2235309C1 (ru) * 2003-12-03 2004-08-27 ООО "Самарский инженерно-технический центр" Способ коррозионных испытаний сталей
RU2430353C1 (ru) * 2010-07-01 2011-09-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Способ коррозионных испытаний и установка для его осуществления
RU2448338C1 (ru) * 2010-11-15 2012-04-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") Способ испытания автолистовых сталей на стойкость против атмосферной коррозии
RU2553412C1 (ru) * 2013-11-06 2015-06-10 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Способ оценки стойкости против межкристаллитной коррозии сталей и сплавов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803876C1 (ru) * 2023-06-06 2023-09-21 Публичное акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ испытаний автолистовых сталей против атмосферной коррозии

Similar Documents

Publication Publication Date Title
George et al. Investigation of carbon dioxide corrosion of mild steel in the presence of acetic acid—part 1: basic mechanisms
JP7149242B2 (ja) 水素透過試験装置
Ikechukwu et al. Studies on corrosion characteristics of carbon steel exposed to Na2CO3, Na2SO4 and NaCl solutions of different concentrations
RU2778453C1 (ru) Способ проведения испытаний на коррозийную стойкость
Mainier et al. Performance of stainless steel AISI 317L in hydrochloric acid with the addition of propargyl alcohol
Fujii et al. Growth characteristics of stress corrosion cracking in high-strength 7075 aluminum alloy in sodium chloride solutions
RU2730102C1 (ru) Способ оценки стойкости трубопроводных сталей к "канавочной" коррозии
Gonzalez et al. Threshold steel corrosion rates for durability problems in reinforced structures
Wang Effect of oxygen on CO2 corrosion of mild steel
Ukpaka et al. Application of mathematical tools and techniques in monitoring and predicting stainless steel corrosion in river water media environment
El Ibrahimi et al. Weight loss technique for corrosion measurements
Berntsen et al. Uncovering carbide on carbon steels by use of anodic galvanostatic polarization and its effect on CO2 corrosion
US3019090A (en) Corrosion test
JP5831011B2 (ja) 石炭船および石炭・鉱石兼用船カーゴバラストホールド用耐食鋼の腐食試験法
RU2235309C1 (ru) Способ коррозионных испытаний сталей
Kamble et al. Effect of 1-Acetyl-1H-Benzotriazole on Corrosion of Mild Steel in 1M HCl.
RU2680083C1 (ru) Моющая композиция для очистки металлических поверхностей
RU2403556C1 (ru) Способ определения коррозионного износа материалов
Nikitasari et al. Corrosion resistance comparison of various carbon steel in inlet water of heat exchanger’s Kujang ammonia plant
RU2757634C1 (ru) Способ оценки стойкости трубопроводных сталей к "канавочной" коррозии
JP2012132893A (ja) 石炭船および石炭・鉱石兼用船ホールド用耐食鋼の腐食試験方法及びそれを用いた船舶の使用寿命を予測する方法
RU2315281C2 (ru) Способ оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов
Sivokon et al. Application of coupons made of metal galvanic couples for corrosion monitoring and estimation of the efficiency of inhibitors
SU1516896A1 (ru) Способ коррозионных испытаний материалов
SU1573400A1 (ru) Среда дл испытаний титана и его сварных соединений на питтинговую коррозию