Improving the Corrosion Resistance of Hot-Rolled Steel Pipes
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Sergeieva&Co, Karlsruhe, Germany
Abstract
ENG: Purpose. Substantiation of the use of surface plastic and dynamic surface deformation (SPD, DSD) combined with anticorrosion inhibitory treatment of general-purpose carbon steel pipes to increase wear resistance of pipelines. Methodology. Samples of hot-formed steel taken from test pipe fragments were subjected to various modes of surface plastic and dynamic surface deformation using corrosion inhibitors. Plastic deformation was carried out with a brush tool with different values of brush pressing against the pipe and processing time. Studies of the protective ability of inhibitors were carried out by an accelerated method with periodic moisture condensation according to DSTU ISO 6270-2:2015. A comparative metallographic study of the metal structure of pipes subjected to PPD and DPD with inhibitors was carried out. Results. The results of experimental studies of the surface corrosion resistance and metallographic structure of 139x5 mm pipes made of steel grade 20 using three types of inhibitors and various modes of dynamic plastic deformation are presented. Scientific novelty. The dynamic surface deformation of metal, which refines its grain structure, creates conditions for formation of "penetration channels" for the inhibitor into the metal structure. The use of DPD makes it possible to reduce the grain size in the surface layer, which suggests possibility of controlling the depth of the inhibitor penetration and, as a result, the corrosion resistance of pipes, depending on the operational requirements. Practical value. It has been established that the use of dynamic surface deformation in combination with a certain inhibitor makes it possible to increase the corrosion resistance by 11–19 times.
UKR: Ціль. Обґрунтування застосування поверхневої пластичної та динамічної поверхневої деформацій (ППД, ДПД) суміщених з антикорозійною інгібіторною обробкою сталевих вуглецевих труб загального призначення для підвищення зносостійкості трубних магістралей. Методика. Зразки гарячедеформованої сталі, відібрані від тестових фрагментів труб, були схильні до різних режимів поверхневої пластичної та динамічної поверхневої деформацій з використанням інгібіторів корозії. Пластичну деформацію здійснювали щітковим інструментом з різною величиною притискання щіток до труби та часу обробки. Дослідження захисної здатності інгібіторів проводили прискореним методом під час періодичної конденсації вологи ДСТУ ISO 6270-2:2015. Проведено порівняльне металографічне дослідження структури металу труб, підданих ППД та ДПД з інгібіторами. Результати. Представлені результати експериментальних досліджень поверхневої корозійної стійкості та металографічної структури труб 139х5 мм із сталі марки 20 при використанні трьох типів інгібіторів та різних режимів динамічної пластичної деформації. Наукова новизна. Динамічна поверхнева деформація металу, що подрібнює зеренну структуру, створює умови для утворення "каналів проникнення" інгібітора в структуру металу. Застосування ДПД дозволяє зменшити розмір зерен у поверхневому шарі, що дозволяє припустити можливість управління глибинним проникненням інгібітора і, як наслідок, корозійної стійкості труб залежно від експлуатаційних вимог. Практичне значення. Встановлено, що застосування динамічної поверхневої деформації у комплексі з певним інгібітором дозволяє збільшити корозійну стійкість у 11 – 19 разів.
UKR: Ціль. Обґрунтування застосування поверхневої пластичної та динамічної поверхневої деформацій (ППД, ДПД) суміщених з антикорозійною інгібіторною обробкою сталевих вуглецевих труб загального призначення для підвищення зносостійкості трубних магістралей. Методика. Зразки гарячедеформованої сталі, відібрані від тестових фрагментів труб, були схильні до різних режимів поверхневої пластичної та динамічної поверхневої деформацій з використанням інгібіторів корозії. Пластичну деформацію здійснювали щітковим інструментом з різною величиною притискання щіток до труби та часу обробки. Дослідження захисної здатності інгібіторів проводили прискореним методом під час періодичної конденсації вологи ДСТУ ISO 6270-2:2015. Проведено порівняльне металографічне дослідження структури металу труб, підданих ППД та ДПД з інгібіторами. Результати. Представлені результати експериментальних досліджень поверхневої корозійної стійкості та металографічної структури труб 139х5 мм із сталі марки 20 при використанні трьох типів інгібіторів та різних режимів динамічної пластичної деформації. Наукова новизна. Динамічна поверхнева деформація металу, що подрібнює зеренну структуру, створює умови для утворення "каналів проникнення" інгібітора в структуру металу. Застосування ДПД дозволяє зменшити розмір зерен у поверхневому шарі, що дозволяє припустити можливість управління глибинним проникненням інгібітора і, як наслідок, корозійної стійкості труб залежно від експлуатаційних вимог. Практичне значення. Встановлено, що застосування динамічної поверхневої деформації у комплексі з певним інгібітором дозволяє збільшити корозійну стійкість у 11 – 19 разів.
Description
D. Bohdan: ORCID 0000-0003-2954-3140; V. Balakin: ORCID 0000-0003-0876-7516; T. Balakhanova: ORCID 0000-0003-2493-218x; Ye. Kuznetsov: ORCID 0000-0002-4326-8539; Yu. Nykolayenko: ORCID 0000-0002-1559-9584
Keywords
hot-rolled pipe, general corrosion, inhibitor, plastic deformation, penetration channel, microstructure, гарячекатана труба, міжкристалітна корозія, піттингова корозія, інгібітор, пластична деформація, канал проникнення, мікроструктура, КТТАМП, КТОМП
Citation
Bohdan D. A., Balakin V. F., Balakhanova T. V., Kuznetsov Ye. V., Nykolayenko Yu. M. Improving the Corrosion Resistance of Hot-Rolled Steel Pipes. Modern Engineering and Innovative Technologies. 2023. No. 27-01. P. 55–67. DOI: 10.30890/2567-5273.2023-27-01-048.