Химическое сопротивление материалов и защита оборудования нефтегазопереработки от коррозии. Кац Н.Г - 230 стр.

UptoLike

228
Водородная коррозия является результатом химического взаимо-
действия водорода с карбидной составляющей стали. Внешне прояв-
ление водородной коррозии означает значительное снижение прочно-
сти стали без заметного разрушения поверхности. Появление водо-
родной коррозии связывают с несколькими явлениями [1, 24]:
– обезуглероживание стали вследствие восстановления водоро-
дом составляющей металла – цементита Fe
3
C:
Fe
3
C +
2
= 3Fe + СН
4
; (4.9)
проникновение водорода внутрь стального изделия и образова-
ние там хрупкого твердого раствора водорода в железе;
появление по границам зерен растрескивания в результате
внутреннего давления из-за образования в порах СН
4
.
При температуре выше 300 °С на поверхности металла парал-
лельно с реакцией обезуглероживания протекает процесс хемосорб-
ции водорода и его распад на атомы. Диаметр атома водорода состав-
ляет 0,1 нм, и атом обладает большой подвижностью.
Проникая внутрь металла, атомы водорода образуют твердый
раствор в железе, а также частично вступают в реакцию со свобод-
ными атомами углерода [24]:
С + 4Н = СН
4
. (4.10)
В отличие от реакции обезуглероживания образование СН
4
про-
исходит не на поверхности, а внутри металла. Развивается высокое
внутреннее давление. На поверхности металла появляются вздутия и
трещины.
Обычными конструкционными материалами в восстановитель-
ных средах являются стали 20 и 30ХМА. Они эксплуатируются до
температуры 300 °С. Для изделий, работающих при более высоких