Диагностирование степени и скорости повреждения металла плакированных сосудов, работающих под избыточным давлением, эксплуатируемых в водородных и сероводородных средах


Аннотация:

На примере толстолистового биметаллического реактора Р-301, изготовленного из стали 12ХМ, с толщиной стенки 130 мм и плакированным слоем из стали 08Х18Н10Т, изучено влияние эксплуатации в водородосодержащей среде на величину и скорость развития межзеренной хрупкости. Для оценки влияния эксплуатационных факторов на состояние основного металла реактора был проведен отбор микропроб внешней стенки конструкции механическим способом без термического воздействия на металл. Кроме того, отобрана макропроба диаметром 22 мм и глубиной 80 мм в нижнем днище аппарата (часть конструкции с наиболее высокой температурой эксплуатации) с использованием корончатого сверла.
Исследование металла макропробы включало: определение химического состава, оценку механических свойств и ударной вязкости, проведение металлографического, дюрометрического и электроннофрактографического анализа. Существенного изменения структуры и механических свойств основного металла (сталь 12ХМ), в том числе в зоне примыкания к плакированному слою (сталь 08Х18Н10Т) реактора Р-301 не обнаружено.
Для определения степени межзеренного охрупчивания основного металла реактора проведен электронно-фрактографический анализ изломов в соответствии с действующей нормативной документацией. Выяснено, что сталь 12ХМ в процессе эксплуатации испытала слабую степень водородного охрупчивания.
Предложенная методика диагностирования вида, степени и скорости повреждаемости металла стенки двухслойного реактора позволяет провести оценку фактического технического состояния металла корпуса, обеспечивая высокий экономический эффект.

В.М. Горицкий, д-р техн. наук, начальник отдела, oem@stako.ru Г.Р. Шнейдеров, канд. техн. наук, зав. лабораторией ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», Москва, Россия П.Р. Нечипоренко, начальник лаборатории ООО «ИНТЕРЮНИС», Москва, Россия О.В. Горчаков, зам. директора по развитию АО «ВНИКТИнефтехимоборудование», Волгоград, Россия


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:

1. Горицкий В.М. Диагностика металлов. — М.: Металлургиздат, 2004. — 273 с.
2. Нельсон Г.Г. Охрупчивание конструкционных сталей и сплавов/ под ред. К.Л. Брайента, С.К. Бенерджи. — М.: Металлургия, 1988. — 552 с.
3. Механизм «самопроизвольного» зарождения микротрещин на границах зерен и хрупкое разрушение твердых растворов Fe-P/ Е.Э. Гликман, Р.Э. Брувер, А.А. Краснов, С.В. Трубин// Физика металлов и металловедение. — 1980. — Т. 50. — № 4. — С. 861–871.
4. РД 03-421—01. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200030798 (дата обращения: 15.02.2017).
5. РД 03-410—01. Инструкция по проведению комплексного технического освидетельствования изотермических резервуаров сжиженных газов. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200026047 (дата обращения: 17.02.2017).
6. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы исследования изломов металлов. — М.: ВНИИНмаш, 1979. — 51 с.
7. МР 5—81. Расчеты на прочность в машиностроении. Фрактографический метод определения критической температуры хрупкости металлических материалов. — М.: ВНИИНмаш, 1981. — 23 с.
8. Арчаков Ю.И. Водородная коррозия стали. — М.: Металлургия, 1985. — 192 с.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее