РОЗДІЛ 2
ОСНОВНІ МЕТОДИ ТА ОБ`ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1 Вибір об`єктів дослідження
2.1.1 Характеристика вуглецевих та легованих сталей. Для проведення досліджень були обрані промислові конструкційні сталі з різною оброблюваністю, цільового призначення (для апаратів, трубопроводів, відпові-дальних деталей конструкцій та ін.), що широко використовуються в хімічному, нафтовому машинобудуванні, нафтогазовидобувній, переробній промисловості, енергетиці: маловуглецева сталь 20, середньовуглецева сталь 45, низьколеговані сталі 40Х, 09ХГ2НАБЧ. Характеристика сталей приведена в табл.. 2.1-2.3.
2.1.2 Робочі середовища та їх характеристика. Використані в роботі агресивні електроліти відповідали робочим середовищам електрохімічних виробництв (хімічна, електрохімічна, кислотна обробка стальних труб, деталей при і=0.05...0.1А/см2 та очистка теплоенергетичного обладнання), газо-нафтовидобутку. В останньому випадку використовували також модельні середовища, які містять H2O, H2S, C6H14, CH3OH. Це дає можливість вивчити протикорозійну активність сталі в двофазних системах. За умовною класифікацією робочі середовища можна віднести до [39,115,182]:
1.Корозійних - 3% NaCl (де переважно подавлені процеси наводнення, тим більше, що електрохімічна корозія відбувається в цьому випадку з кисневою, а не водневою деполяризацією).
2.Корозійно-наводнюючих - розчини HCl, H2SO4, pH0..2, з H2S і без нього, середовища NACE (5% NaCl+0.5М CH3COOH, H2S насич.), типу NACE (3% NaCl+0.5М CH3COOH, pH4) та ін.
3.Наводнюючих (де переважно загальмовані процеси корозії за рахунок катодної поляризації -3% NaCl з ік=0.05...0.1 А/см2 ).
2.1.3. Вибір олігомервмісних відходів виробництва для підвищення протикорозійних властивостей МОР та
Таблиця 2.1
Хімічний склад сталей, мас.%
Марка сталіCSiMnCrNiCuТiPSH.104НМВ,% об?103всьогодо заг.вмісту1. Сталь 200.210.260.520.090.170.12-0.0170.0394.0--2. Сталь 450.470.280.640.170.150.05-0.0200.0384.5--3. 09ХГ2НАБЧ0.090.371.430.480.961.000.0300.0200.0202.3--4. 40Х0.400.271.670.980.200.220.0250.0170.0162.0-- Таблиця 2.2
Механічні властивості сталей
Марка сталіТермообробка (ТО)?в, МПа?п, МПа ? ,%?,%ан, кДж/м21. Сталь 20Відпал, 1003К42026033555002. Сталь 451.Загартування,1113К, 590...730410...52020...1446...40440...550відпуск,573К ... 2.Відпал, 943К3. 09ХГ2НАБЧНормалізація, 1193К53034029514704. 40ХЗагартування,1123К,відпуск,523К185016001323270 Таблиця 2.3
Характеристика деформацій (прогинів) та навантажень (напружень) при випробуванні сталі 40Х статичним згином
Прогин, f, мм,
який відповідає ?пВідносна деформація, ?,%, при ?роб=?пНавантаження Р,кг, яке відповідає ?п?п
при згину, МПаНавантаження при згину
f=0.25 мм (?=0.63%) Р, кгРобочі напруження згину, ?роб, МПа, f=0.25мм, ?=0.63%Співвідношення ?роб/?п, при f=0.25мм, ?=0.63%0.300.755521005019000.90
синергічні добавки гетероциклічного ряду в МОР з поліфункціональною дією. В роботі використані олігомервмісні промислові відходи Чернігівського ВО "Хімволокно" - К, Рівненського та Гродненського ХП (РДХП і ГДХП) "Азот" - МП, Запорізького КХЗ - КВС (кам`яновугільна смола). Крім того, використовували побічні продукти мікробіологічної переробки вуглеводнів нафти при виробництві кормових дріжджів: ТМЖ (технічний мікробний жир), ФЛ (фосфоліпіди) та БГ (білковий гідролізат)[250-266].
Вибір відходів виробництва був насамперед продиктований замовленням РДХП "Азот" на виконання г/д НДР № 378/973 "Дослідження екологічної ситуації при дії корозійного середовища на очисні споруди РДХП "Азот" і вибір засобу зменшення екологічного збитку" (1992-1994р.р.), а також пов`язаний із виконанням д/б НДР №№ 12/92, 36/94, 44/96 по проблемі "Розробка інгібіторів корозії із використанням вторинної сировини" № ДР 019411036008, № 07.96.4003326 (1992-1999 рр.). Характеристика відходів приведена в табл. 2.4-2.9, рис.2.1.
Перспективність вибору кубових відходів першої дистиляції цеху регенерації ?-капролактаму (?-К) ЧВО "Хімволокно" - К пов`язана, по-перше, з наявністю олігомерів ?-К, та амідних груп -NH-CO- в ?-К, який можна розглядати як похідне гексаметиленіміна (азепінію), відомого інгібітора корозії [33-44,126]. ?-К-це гексагідро-2-азепінон (табл. 2.4, рис. 2.1). В маслі ПОД (МП) діючою основою є реакційно здатні ненасичені олігомери циклогексанону (рис. 2.1, табл. 2.5). В склад ТМЖ входять гліцериди, фосфоліпіди, вільні жирні кислоти (ВЖК) і неомиляємі речовини (табл. 2.7). Із ТМЖ виготовляють технологичні прокатні мастила (холодна та гаряча прокатка листової сталі), напр. ВСБ-1, яке також використовується для водомасляних емульсій. За своїми мастильними, технологічними властивостями, фізико-хімічними показниками ВСБ-1 близьке до пальмового масла і є перспективним його замінником, що обумовлено дефіцитом і необхідністю скорочення затрат природних масел на технічні потреби. Концентрат технічних фосфоліпідів застосовують як протикорозійні присадки до масел, мастил на зміну багатокомпонентних, коштовних і деколи токсичних присадок, які одержують багатостадійним хімічним синтезом. В склад ФЛ входить цілий комплекс поліфункціональних сполук (табл. 2.8), які проявляють захисні властивості відносно металів. Ці сполуки здатні утворювати адсорбційно- хемосорбційні плівки на поверхні металу, а також характеризуються об`ємною захисною дією, яка заважає окисленню, утворенню корозійно-агресивних сполук в маслах, та мають солюбілізуючі властивості. Для стабілізації цих сполук готують 40..80% концентрати ФЛ в маслах, напр., НЗМ-40 (нафтенове масло), ТУ 38.101785-79. 80%-ний концентрат ФЛ містить до 2.4% фосфора, к.ч. =32 мгКОН/г, ?=1100 кг/м 3. Випробування показали [242,243], що концентрат технічних фосфоліпідів має більш високі захисні властивості, ніж будь-який відомий маслорозчинний Ін корозії. Це речовина, що біологічно розкладається, не має токсичної дії. Продукт не шкідливий в екологічному відношенн
- Київ+380960830922