Page 18 - Krechkovska_avtoref

16

а б в
Рис. 11. Мікрофрактограми зламів ударних зразків сталі 17Г1С після 30 (а, б) та 51 (в) років
експлуатації на газогонах.
Виявлення корозійно активних неметалевих включень (КАНВ) у структурі
сталі бурильних труб. Аналіз двох партій (І, ІІ) дочасно (після 3210 і 17169 год
експлуатації) зруйнованих бурильних труб сучасного металопрокату показав, що за
хімічним складом (мас. %: 0,29 С, 0,24 Si, 1,07 Mn, 0,972 Cr, 0.24 Mo, 0,01 P, 0,005 S)
та механічними характеристиками обидва варіанти відповідали вимогам регламенту
(табл. 6). Обидві сталі мали типову ферит-перлітну структуру. Але в сталі партії І
виявили велику кількість слідів дуже дрібних (в основному до 1 мкм) неметалевих
включень (рис. 12а), тоді як в сталі варіанту ІІ їх майже не спостерігали.
Під час обстеження дочасно зруйнованих труб на їх внутрішній поверхні ви-
явили глибокі корозійні виразки, глибина яких в околі експлуатаційних зламів дося-

Таблиця 6. Характеристики сталей бурильних труб гала ~1 мм (рис. 12 б). За приблиз-
Партія τ екс, σ В, σ 0,2, δ, ψ, KCV, ρ, ними оцінками це відповідає швид-
-2
2
труб год МПа МПа % % МДж/м мм кості корозії ~3 мм/рік, що істотно
0 / 979 / 884 / 19,0 / 75 / 4,6 / (на порядок) перевищило швидкість
I 2,2 / 2,1
17169 995 889 10,4 72 5,0 загальної корозії трубних сталей. Та-
0 / 964 / 878 / 18,2 / 73 / 63,0 /
II 2,1 / 1,6 ку високу швидкість корозії пов’я-
3210 911 782 6,9 70 65,0
Регламенто- зали з КАНВ, які у вигляді алюміна-
вані значення >930 >793 >14 – >0,5 – тів кальцію (mСаО∙nАl О ), або з яд-
2
3
* У чисельнику і в знаменнику подано відповідні характери- ром із них та оболонкою із сульфіду
стики для сталі у вихідному стані та після експлуатації.
кальцію виявили у цій сталі. Виразки
на внутрішній поверхні труб поетапно поглиблювалися шляхом утворення пітингів
на дрібніших КАНВ, розташованих на дні виразок навколо великих включень. Це
інтенсифікувало локальне розчинення матриці і поглиблювало виразки (рис. 12в).
Додаткова концентрація напружень у вершинах цих виразок створювала сприятливі
передумови для зародження від них мікротріщин за механізмом корозійної втоми
(рис. 12г). Дочасне руйнування труб відбулося внаслідок високої корозійної активно-
сті КАНВ як чинника і структурної, і електрохімічної гетерогенності сталі.

а б в г
Рис. 12. Мікроструктура сталі партії І (а), виразки від внутрішньої поверхні бурильної труби
(б), етапи їх поглиблення (в) та морфологія корозійно-втомної тріщини від однієї з них (г).