文档介绍：天然气输送管线钢应力腐蚀开裂机理探讨
【关键词】开裂,机理,探讨,腐蚀,应力,输送,管线,钢,天然气,
失效发生在高pH值环境,所以在随后的时间里,许多国家在实验室里对管线钢在高pH值情况下进行了广泛的研究。选择性溶解机理已经成为了共识,此理论认为阳极不断溶解导致了应力腐蚀的形核及扩展。但对阳极金属是如何溶解的、应力所起的作用则存在不同观点,如滑移-溶解、膜致解理、沿晶择优溶解、隧道腐蚀、应力吸附断裂、蠕变膜破裂等。Parkins采用动电位极化方法测试,环境的形成,使得涂覆层破损处的管线表面电位处于活化-钝化转变区。在裂纹尖端,滑移台阶的存在造成金属表面的氧化膜破裂-再钝化-破裂交替进行,进而形成开裂。沿晶应力腐蚀开裂同材料内部存在不同的微观组织结构及成分有关,由于管线钢晶界碳化物偏析的存在,使晶界成分与晶粒内部成分差异很大。晶界区的原子能量较高且电位较负,在溶液中相对晶粒内部相当于阳极,能够优先溶解,从而引起强烈的晶间腐蚀。
三、
1985年,,随后其他国家如墨西哥、意大利、。这些裂纹都比较宽,发生腐蚀的部位基本上在防腐层剥落处,同时存在着Na2CO3-NaHCO3溶液或NaHCO3晶体,液体为pH值6~8中性的碳酸盐溶液。多数发生在气温较低的地区,这可能同地下水中CO2浓度较高有关,发生时没有明显的电位衰减,称为近中性pH ,用以区别浓碳酸盐-。有一些相似之处,如裂纹均沿着与管道轴向平行的方向发展并引起管线开裂,裂纹多数在管道的下底侧形核,裂纹的侧壁通常覆盖有磁铁矿膜或碳酸铁膜。
到目前为止,提出了三种机制:阳极溶解机制、氢致开裂机制和阳极溶解与氢脆交互作用机制。
(一)阳极溶解机制。机理研究的中,对于形成的机理没有任何一种观点能达到广泛的共识。Wilmott等在414钢+NS4溶液杯中进行了电化学实验和裂纹扩展实验,可能是AD机制,但同时氢的作用也不能忽视。Gonzalez-Rodriguez等采用SSRT试验方法,行为研究表明:是阳极溶解和膜破裂机制。
(二)氢致开裂机制。经典的氢致开裂理论认为由于腐蚀的阴极反应析出氢,氢原子扩散到裂缝尖端的金属内部,集中在晶格中三轴向应变的局部区域,使得这一区域变脆,在一定的拉应力作用下产生脆断。HIC机制普遍认为:氢能促进位错的发生和运动,因此在比空拉时更低的