文档介绍：双相不锈钢在阴极保护下的氢致应力开裂研究王鑫茹爬·常炜访裥杜艳霞编号但氢致应力开裂机理仍没有明确的定论。因此,研究氢致应力开裂规律与机理,采取有泻S脱芯孔茉罕本近年来,随着我国大力发展深水油气田勘探开发,大量水下油气生产设施、管道需要采用具有良好耐蚀性能和力学性能的材料,以保证在深水环境下的长期安全服役。双相不锈钢因其优异的力学性能、抗腐蚀能力,尤其是在氯离子溶液中的抗局部腐蚀能力,在石油、天然气、化工以及海水等环境得到广泛的应用【,并已成为目前海上油气田水下设施的首选材料。海水是自然环境中腐蚀性最强的一种介质,尽管双相不锈钢作为水下设施构件在海水中具有较好耐蚀性,但其往往与碳钢构件连接并在阴极保护下服役,一旦阴极保护电位过负,极易由于阴极反应产生的氢进入双相不锈钢内部而导致开裂¨失效形式往往以氢致应力开裂,V鱬辏等⑾諦綟榇笤畲Φ牧礁龀端嗖恍飧至悠出现了。近年,双相不锈钢发生失效的原因、机理逐渐成为人们研究的热点【唬效措施抑制其发生,对水下设施的长期安全使用具有重要意义。本文主要采用浸泡实验、慢应变速率拉伸等方法,研究了在模拟南海海水溶液中阴极保护电位对双相不锈钢氢致应力开裂的影响,探讨开裂机理,并为水下设施选取适宜作者简介;张雷┥希苯淌凇鷊Α本┛萍即笱虏牧霞际跹芯吭罕本摘要模拟南海深水油气田水枋┓刍肪常诓煌跫ū;,并利用四点弯曲法进行浸泡实验,结合扫描电子显微镜观察,研究水下设施用双相不锈钢在海水及阴极保护条件下发生氢致应力开裂的风险,探讨阴极保护电位对双相不锈钢氢致应力开裂敏感性的影响,为寻找深海油气田水下设施适宜的阴极保护电位区间提供参考。结果表明:在实验室模拟条件下,深水油气田水下设施用双相不锈钢在环境温度为媲壹釉赜力达到%⑹┘右跫ū;さ缥淮锏剑及更负时,发生氢致应力开裂。在及更正电位条件下末发现氢致裂纹。随着阴极保护电位的负移,不锈钢出现氢致应力开裂的敏感性增加;在相同拉伸速率下,双相不锈钢发生断裂的时间缩短,延伸率’。关键词双相不锈钢,氢致应力开裂,阴极保护,深水油气田,水下设施·国家科技重大专项资助
翻编号圈笛橛阆嗖恍馔ακ┍淝浠С水溶液铁氰化钾氢氧化钾蒸馏水薪,素体相相=厝∑叫杏谠品较虻谋曜祭焓匝肳⒒刂仆蚰苁轧制方向的屈服强度为,弹性模量为璺型·。‘坚型兰竺型的阴极保护电位区侧提供参考。笛榉椒实验材料为商用锻造双相不锈钢,微观组织符合分柿堪俜质瑆ィ峦如表尽K嗖恍飧质匝爸酱蚰ゲ⑴坠夂螅盒相显微镜观察其金相组织,如图荆贾星成辔0率咸逑唷跋,深色相为铁验机,在室温下进行拉伸试验‘”,应力一应变曲线如图荆嗖恍飧制叫杏兰采用型慢应变速率应力腐蚀试验系统,参照—标准速表笛橛蚁嗖恍飧值幕С煞%幽】实验用硬相不锈钢金相组织痬/
编号时,浸泡天后,试样表面观察到细小的裂纹,且试样在较负的阴极保护电位下产生的裂纹更长。率进行恒电位/恒速率拉伸,电位由缁Чぷ髡究刂疲捎帽曜既缂逑怠腐蚀介质为参考南海水域的人工海水,离子浓度如表荆Ρ渌俾饰施加的阴极电位分别为一,.,并与不施加阴极电位的试验进行对比。浸泡试验采用四点弯曲方法釉兀匝叽髅婢爸酱磨至扩,观察面打磨至。并抛光,金相显微镜检查观察面无裂纹。按照/.,电位分别为,.,浸泡