Časopis KOM

Výzkumné články

Evaluation of mechanical properties of gas pipeline DN 500 after more than 40 years of its operation / Hodnotenie mechanických vlastností plynového rozvodu DN 500 po viac ako 40 rokoch jeho prevádzky

Hagarová M., Jakubéczyová D., Baranová G., Fujda M.
2018, 62 (4), 115–120

Citace (ACS): Hagarová, M.; Jakubéczyová, D.; Baranová, G.; Fujda, M. Evaluation of mechanical properties of gas pipeline DN 500 after more than 40 years of its operation / Hodnotenie mechanických vlastností plynového rozvodu DN 500 po viac ako 40 rokoch jeho prevádzky . Koroze a ochrana materiálů 2018, 62 (4), 115–120.

Citace (ISO): Hagarová, M.; Jakubéczyová, D.; Baranová, G.; Fujda, M. Evaluation of mechanical properties of gas pipeline DN 500 after more than 40 years of its operation / Hodnotenie mechanických vlastností plynového rozvodu DN 500 po viac ako 40 rokoch jeho prevádzky . Koroze a ochrana materiálů 2018, vol. 62, no. 4, p. 115–120.

The paper deals with the mechanical properties of steel gas pipeline DN 500 after more than 40 years of operation. Mechanical properties of the pipeline were established by a tensile test at an ambient temperature according to the standard EN ISO 6892-1. The resistance of the pipeline against brittle failure was evaluated by using Charpy impact test according to EN 10045-1. The character of fracture surface after the Charpy test was analysed by using scanning electron microscopy. A high proportion of transcrystalline cleavage was a characteristic feature of fracture surfaces. Mechanical characteristics obtained by static tensile testing were compared with the values obtained from steel manufacturer. Higher elongation was observed in a parallel direction compared to the perpendicular direction to the axis of the pipe. The observed anisotropy of properties was related to the distribution of inclusions in the direction of the deformation of the steel sheets used for the pipeline construction.

Práca sa zaoberá mechanickými vlastnosťami oceľového plynovodného potrubia DN 500 po viac ako 40 rokoch prevádzky. Mechanické vlastnosti potrubia boli stanovené ťahovou skúškou pri teplote okolia podľa normy EN ISO 6892-1. Odolnosť potrubia voči krehkému lomu bola hodnotená Charpyho skúškou rázom v ohybe podľa EN 10045-1. Charakter lomovej plochy po Charpyho teste bol analyzovaný pomocou skenovacieho elektrónoveho mikroskopu. Vysoký podiel transkryštalického štiepenia bol charakteristickým znakom lomových povrchov. Mechanické charakteristiky získané po ťahovej skúške boli porovnané s hodnotami získanými od výrobcu ocele. Bola zistená vyššia ťažnosť v smere rovnobežnom s osou potrubia v porovnaní s kolmým smerom k osi potrubia. Pozorovaná anizotropia vlastností súvisela s rozložením inklúzií v smere deformácie oceľových pásov na výrobu potrubia.

 

Keywords: steel, Charpy test, impact toughness

Klíčová slova: ocel, Charpyho test, lomová houževnatost 

Výzkumné články

Influence of hydrate formation and wall shear stress on the corrosion rate of industrial pipeline materials / Vliv tvorby hydrátů a mechanického pnutí na stěnách na korozní rychlost průmyslových trubkových materiálů

Poberezhny L., Hrytsanchuk A., Hrytsuliak G., Poberezhna L., Kosmii M.
2018, 62 (4), 121–128

Citace (ACS): Poberezhny, L.; Hrytsanchuk, A.; Hrytsuliak, G.; Poberezhna, L.; Kosmii, M. Influence of hydrate formation and wall shear stress on the corrosion rate of industrial pipeline materials / Vliv tvorby hydrátů a mechanického pnutí na stěnách na korozní rychlost průmyslových trubkových materiálů. Koroze a ochrana materiálů 2018, 62 (4), 121–128.

Citace (ISO): Poberezhny, L.; Hrytsanchuk, A.; Hrytsuliak, G.; Poberezhna, L.; Kosmii, M. Influence of hydrate formation and wall shear stress on the corrosion rate of industrial pipeline materials / Vliv tvorby hydrátů a mechanického pnutí na stěnách na korozní rychlost průmyslových trubkových materiálů. Koroze a ochrana materiálů 2018, vol. 62, no. 4, p. 121–128.

In the modern systems of transportation of oil, gas and condensate, in the units of regasification of liquefied natural gas, two-phase flows play an increasingly important role in technological equipment used in the chemical and oil refining industry, power engineering and other industries. All available studies on the formation of gas hydrates were mainly focused on their ability to clog pipes along their entire length. While their ability to cause (initiate) corrosion remains virtually unexplored. Therefore, to increase the efficiency of industrial pipelines it is necessary to study the joint effect of hydration formation and stresses of friction on corrosion of the pipeline. The mathematical model of pipeline corrosion has been further developed by considering the influence of the gas hydrate. The influence of pressure, temperature on the speed of corrosion processes is estimated and it is shown that under the most unfavorable conditions the corrosion rate under the action of gas hydrates can increase several times.

V moderních soustavách pro transport ropy, plynu a kondenzátu, v jednotkách na zplynování kapalného zemního plynu, dvoufázový tok hraje čím dál větší roli ohledně používaného vybavení v chemickém a rafinérském průmyslu, energetice a dalších. Všechny dostupné studie o tvorbě hydrátů plynu byly zaměřeny hlavně jejich schopnost ucpávat potrubí po jejich celé délce. Zatímco schopnost způsobit korozní napadení zůstává víceméně nezmapovaná. Za účelem zvýšení efektivity průmyslových potrubí je nezbytné studovat současně vliv hydratace a napětí na korozi potrubí. Byl vytvořen matematický model pro korozi potrubí, který bere v úvahu vliv plynového hydrátu. Byl stanoven vliv tlaku, teploty na rychlost korozních procesů a ukazuje se, že za nejméně vhodných podmínek může vzrůst korozní rychlost až několikanásobně.

 

Keywords: steel, oil/gas, hydrate, model

Klíčová slova: ocel, ropa/plyn, hydrát, model  

Výzkumné články

Comparison of the thermal stability of magnesium phosphate (newberyite) coating with conventional zinc phosphate (hopeite) coating / Porovnání tepelné stability hořečnatého fosfátu (newberyite) s konvenčním povlakem zinečnatého fosfátu (hopeite)

Pokorný P.
2018, 62 (4), 129–133

Citace (ACS): Pokorný, P. Comparison of the thermal stability of magnesium phosphate (newberyite) coating with conventional zinc phosphate (hopeite) coating / Porovnání tepelné stability hořečnatého fosfátu (newberyite) s konvenčním povlakem zinečnatého fosfátu (hopeite) . Koroze a ochrana materiálů 2018, 62 (4), 129–133.

Citace (ISO): Pokorný, P. Comparison of the thermal stability of magnesium phosphate (newberyite) coating with conventional zinc phosphate (hopeite) coating / Porovnání tepelné stability hořečnatého fosfátu (newberyite) s konvenčním povlakem zinečnatého fosfátu (hopeite) . Koroze a ochrana materiálů 2018, vol. 62, no. 4, p. 129–133.

This article presents a detail comparison of the thermal stability of the new magnesium phosphate (newberyite – MgHPO4·3H2O) coating with a conventional coating of zinc phosphate (hopeite – Zn3(PO4)2·4H2O). It was confirmed that dehydration of zinc phosphate (hopeite) occurs gradually (dehydration start temperature: 115 °C). The start of magnesium phosphate (newberyite) dehydration is indeed shifted to somewhat higher temperatures (about 125 °C) but the dehydration has an intense jump character. When using magnesium phosphate (newberyite) coating for further surface treatment at higher temperatures, dehydration of the coating can result in reduction of the adhesion between the phosphate/primer coatings. Under these conditions, it is recommended to use a coating of conventional zinc phosphate (hopeite) or manganese phosphate (hurealite).

Tento článek detailně porovnává tepelnou stabilitu krystalů nového povlaku hořečnatého fosfátu (newberyite – MgHPO4·3H2O) s běžně v praxi používaným povlakem zinečnatého fosfátu (hopeite – Zn3(PO4)2·4H2O). Bylo potvrzeno, že dehydratace zinečnatého fosfátu (hopeite) má postupnější charakter (vlastní dehydratační proces začíná při teplotě 115 °C). Počátek dehydratace hořečnatého fosfátu (newberyite) je posunut k mírně vyšším teplotám (přibližně 125 °C), ovšem dehydratace má významný skokový charakter. Použití následné povrchové úpravy aplikované za vyšších teplot na povlak hořečnatého fosfátu, může, vlivem intenzivní dehydratace krystalů fosfátu, snížit přilnavost finální povrchové úpravy. Pro praktické použití je z tohoto pohledu vhodnější použití konvenčního povlaku zinečnatého fosfátu (hopeite) nebo manganatého fosfátu (hurealite).

 

Keywords: phosphate, TG/DTA, dehydration  

Klíčová slova: fosfát, TG/DTA, dehydratace   

Výzkumné články

Využití termické analýzy pro hodnocení penetrace minerálního roztoku do dřeva / Application of thermal analysis for the evaluation of mineral solution penetration into wood

Majstríková T., Daňková J., Mec P.
2018, 62 (4), 134–140

Citace (ACS): Majstríková, T.; Daňková, J.; Mec, P. Využití termické analýzy pro hodnocení penetrace minerálního roztoku do dřeva / Application of thermal analysis for the evaluation of mineral solution penetration into wood. Koroze a ochrana materiálů 2018, 62 (4), 134–140.

Citace (ISO): Majstríková, T.; Daňková, J.; Mec, P. Využití termické analýzy pro hodnocení penetrace minerálního roztoku do dřeva / Application of thermal analysis for the evaluation of mineral solution penetration into wood. Koroze a ochrana materiálů 2018, vol. 62, no. 4, p. 134–140.

Při interakci minerálních roztoků s rostlým dřevem dochází k prosycení dřevěné matrice, následně pak k depozici minerálních částic a případně k reakci se složkami dřeva. Takto vzniká v přirozených či umělých podmínkách částečně nebo plně mineralizované dřevo, jehož fyzikálně-mechanické vlastnosti jsou ovlivněny příjmem a charakterem působícího roztoku. Na obdobném principu je založena i cílená aplikace organosilanů, která redukuje příjem kapalné vody a vede tak ke zvýšení trvanlivosti, ovšem také dochází ke korozi dřeva a následnému poklesu mechanických parametrů. V rámci této studie byla popisována penetrace komerčního roztoku Lukofob 39 na bázi organosilanů do rostlého dřeva s cílem určit rozsah mineralizované části, do které roztok pronikl. V tomto případě vznikají v dřevěné matrici charakteristické minerální depozity, jejichž kvantifikaci pomocí termické analýzy lze s výhodou využít pro popis penetrace roztoku. Na základě provedených analýz specifických tělísek, odebíraných z primárních vzorků s různou dobou expozice v roztoku, lze konstatovat, že s rostoucí délkou expozice roste hloubka penetrace roztoku a i množství minerálních depozit. Posuny na křivkách termické analýzy taktéž poukazují na korozní účinky roztoku Lukofob 39 na základní složky dřeva.

Interaction of mineral solutions with solid wood leads to saturation of the wood matrix, then to the deposition of mineral particles and eventually to reaction with wood components. In this way a partially or fully mineralized wood occurs in natural or artificial conditions, whose physical-mechanical properties are influenced by the retention and by the character of the solution. Targeted application of organosilanes is based on a similar principle that reduces the intake of liquid water and thus leads to an increase in durability, however, it also causes wood corrosion and consequent decrease in mechanical parameters. In this study, penetration of commercial organosilanes-based product Lukofob 39 into solid wood was described in order to determine the extent of the mineralized part into which the solution penetrated. In this case, characteristic mineral deposits are formed in the wood matrix and its quantification by thermal analysis can be advantageously used to describe the penetration of the solution. Based on the analyses of specific samples taken from primary specimens with different exposure times in the solution, it can be stated that with the increasing exposition time the penetration depth of the solution as well as the amount of mineral deposits increase. The shifts on the thermal analysis curves also show the corrosion effects of Lukofob 39 on the basic components of wood.

 

Klíčová slova: organosilany, impregnace, TA   

Keywords: organosilanes, impregnation, TA   

Přehledové články (review)

Korozní odolnost korozivzdorných ocelí v prostředí úpraven pitné vody a vodojemů / Corrosion resistance of stainless steel in drinking water treatment plants and water storage units

Prošek T., Šefl V.
2018, 62 (4), 141–147

Citace (ACS): Prošek, T.; Šefl, V. Korozní odolnost korozivzdorných ocelí v prostředí úpraven pitné vody a vodojemů / Corrosion resistance of stainless steel in drinking water treatment plants and water storage units. Koroze a ochrana materiálů 2018, 62 (4), 141–147.

Citace (ISO): Prošek, T.; Šefl, V. Korozní odolnost korozivzdorných ocelí v prostředí úpraven pitné vody a vodojemů / Corrosion resistance of stainless steel in drinking water treatment plants and water storage units. Koroze a ochrana materiálů 2018, vol. 62, no. 4, p. 141–147.

Článek shrnuje hlavní faktory ovlivňující korozivitu upravované a pitné vody, typy korozního napadení korozivzdorných ocelí a vliv zpracování a úpravy jejich povrchu na korozní odolnost. Uvedeny jsou jakosti korozivzdorných ocelí v současnosti v oblasti úpravy, transportu a skladování pitné vody používané a některé další pro tato prostředí vhodné. Na základě literárních zdrojů jsou doporučeny optimální jakosti korozivzdorných ocelí v závislosti na složení vody a technologii úpravy.

Main factors affecting the corrosivity of water in water treatment plants and water towers and other storage facilities, observed types of corrosion degradation of stainless steel and the effect of manufacturing and surface treatment on their corrosion resistance are discussed. A list of stainless steel grades currently used in the field of treatment, transport and storage of drinking water is given together with some other suitable ones. Based on literature resources, optimal stainless steel grades are recommended as a function of water composition and treatment method.

 

Klíčová slova: korozivzdorná ocel, pitná voda, úprava

Keywords: stainless steel, drinking water, treatment