Анализ результатов исследования образца из трубы Ф 57 мм из стали 12Х18Н10Т.
Справка: Антикоррозийные свойства стали 12Х18Н10Т и причины ее коррозии. Сплав железа и хрома приобретает нержавеющие свойства при содержании хрома в сплаве более 13%. При этом образуется устойчивая пленка препятствующая образованию коррозийных процессов. Сам сплав состоит из различных металлов, имеющих различную степень активности.
Ряд напряжений характеризует сравнительную активность металлов в окислительно-восстановительных реакциях в водных растворах: Li→Cs→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg
→Al→Ti→Mn→Zn→Cr→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→H→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au
В сплаве 12Х18Н10Т самым активным является Fe (железо) образуя с другим компонентам сплава Ni (никель) гальваническую пару где Fe - анод восстанавливающий катод Ni (более пассивный металл)
Другие металлы Ni (титан) и Cr (хром) в результате мгновенного окисления образуют на своей поверхности сверхпрочную пленку препятствующую дальнейшему окислению тела металла, Железо так м же окисляется, но его оксидная пленка имеет рыхлую не прочную структуру не способную противостоять дальнейшему окислению. Хром имеет способность «обволакивать» молекулы железа «передавая» ему (железу) свои противоокислительные свойства.
Вследствие того, что процесс выплавки сплавов не идеален, то, что различные металлы в сплаве имеют различную температуру кристаллизации, в процессе приготовления стали могут образовываться неоднородные микрозоны, где содержание хрома менее 13%, (при этом на общий показатель содержания хрома 17-18%). Эти микрозоны при наличии электролита (влаги, воды) могут служить очагами коррозии виде точек на поверхности металла, При этом, наличие кислорода в электролите – не обязательно. В процессе окислительно-восстановительной реакции кислород будет образовываться (в малых объемах) при гидролизе воды в результате электрохимического процесса гальванической пары Ni-Fe. Наличие кислорода в электролите значительно ускоряет процесс коррозии.
Следующей причиной коррозии является загрязнение поверхности изделия из нержавеющей стали вовремя транспортировке, не надлежащего хранения, контакта с железосодержащими предметами, раскрое изделий абразивными материалами при заготовке и монтаже трубопроводов, а также пыль от абразивной резки осаждающаяся на поверхности изделий.
В Российской нормативной базе нет строгих правил обращения с изделиями из н/стали, что в свою очередь ведет к ошибкам при проектировании без учета особенностей конструкций из нержавейки и способов ее защиты от коррозии.
Ликвидация потенциальных очагов коррозии н/сталей возможна только химическим или электрохимическим способом с применением соответствующих кислотных электролитов.
Технология пассивации включает в себя обязательный этап очистки/удаления железосодержащих частиц путем химического расстравливания или электрохимической обработки. С последующей пассивацией изделий в соответствующем электролите с целью болей плотного, стабильного образования защитной пассивной пленки окиси хрома, качество которой определяется не толщиной (оксидная пленка хрома -это не слой масла на бутерброде, ее нельзя «намазать больше, толще)
Исследуемый образец из сварной трубной конструкции из тр Ф57 12Х18Н10Т был подвергнут испытанию в атмосфере повышенной влажности при температуре 25-40С в течении 7 дней. В результате чего на поверхности внутренней и наружней образовались видимые коррозийные образования в виде точек, вздутия, сплошного рыжего налета в местах, где оксидный пассивный слой окиси хрома был нарушен в следствии термического воздействия при проведении сварочных работ, резки абразивными кругами, в местах контакта изделия с железосодержащими предметами, пылевыми отложениями содержащие микроскопические частицы железа.
Для устранения причин образования коррозии необходимо конструкцию трубопровода подвергнуть кислотному расстравливанию обеих поверхностей конструкции: внутренней путем заполнения всего объема травильным составом с последующей циркуляцией по контурам при соблюдении температурного режима Т > 30C в течении 2-4 час на каждый контур. Внешнюю поверхность подвергнуть кислотной обработке путем распыла желеобразного кислотного электролита нанесенного на поверхность методом распыла.. После расстравливания поверхности промыть водой и подвергнуть обработке пассиватором н/сталей. После визуальной оценки качества обработки на предмет выявления остаточных загрязнений и очагов коррозии промыть водой. В дальнейшем подвергнуть конструкцию испытанию железосинеродистым индикатором (1-2% поверхности)