Исследование сопротивляемости отслаиванию в биметаллическом соединении нефтехимических реакторов в среде водорода

Abstract

Приведен пример численного моделирования перераспределения водорода в элементах конструкций с защитными наплавками вследствие нестационарных тепловых воздействий. Установлено, что теплосмены изменяют диффузию водорода в двухслойных елементах конструкций, создавая при этом неравновесные перенасыщения водородом локальных объемов зоны сплавления. Степень опасности при этом зависит от кинетики тепловых процессов. Экспериментально исследовано наводороживание стальных образцов с наплавленным антикоррозионным слоем, выполненным трема способами. Наводороживание имитировало полный цикл работы реактора гидрокрекинга нефти. Результаты ультразвукового (УЗ), а также макро- и микроконтроля зоны сплавления свидетельствуют об отсутствии дефектов в биметаллическом соединении.

Наведено приклад чисельного моделювання перерозподілу водню в елементах конструкцій із захисними наплавками внаслідок нестаціонарних теплових впливів. Встановлено, що теплозміни впливають на дифузію водню в біметалічних елементах конструкцій, створюючи нерівноважні перенасичення воднем локальних об'ємів зони сплавлення. Надійність наплавки тут залежить, зокрема, від кінетики теплових процесів. Експериментально досліджено наводнювання металевих зразків з антикорозійним шаром, наплавленим трьома способами. Наводнювання імітувало повний цикл роботи реактора гідрокрекінгу нафти. Результати УЗ, а також макро- і мікроконтролю зони сплавлення свідчать про відсутність дефектів у біметалічному з’єднанні.

An example of numerical modelling of hydrogen redistribution in structural elements with protection overlayers caused by non-stationary heat effect has been presented. It has been found that temperature transition has an influence on the hydrogen diffusion process in bimetal elements of structures, forming in this case, non-equilibrium hydrogen oversaturation of local volumes of the melting zone. A reliability of overlayer in this case depends, in particular, on heat processes kinetics. Experimental investigations of hydrogenation of steel specimens with corrosion-resistant layer welded by three types of surfacing were conducted. Hydrogenation simulated a whole cycle of the oil hydrocracking reactor work. Ultrasonic test results as well as macro-and micro checking of the melting zone showed the absence of defects in a bimetal joint.