X80管道近中性pH环境应力腐蚀开裂影响因素研究

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应力腐蚀开裂(Stress Crossion Craking,SCC)被普遍定义为一种拉伸应力和腐蚀性环境条件下的裂纹萌生和/或扩展。应力腐蚀开裂被看做普通韧性金属材料上的脆性断裂,这就意味着SCC能够大幅降低材料的断裂韧性。因此,应力腐蚀开裂在包括管道工业在内的许多工业中都是一个严重的问题,受到人们持续的关注。调研了近中性p H环境下的应力腐蚀开裂的化学基本原理、敏感性、裂纹萌生、早期的裂纹扩展和休眠以及后期的裂纹扩展情况,对X80管道近中性p H环境应力腐蚀开裂影响因素研究有一定的指导意义。以西气东输二线为例,调查了土壤环境为近中性p H的管道沿线土壤情况,调研结果指出了研究X80管道近中性p H环境应力腐蚀开裂的重要意义。采用慢拉伸试验、恒载荷试验、电化学实验、WOL试验及高载小幅压力波动试验等方法,研究了屈服强度、阴极保护电位、压力波动对高强度管线钢近中性p H环境应力腐蚀开裂敏感性的影响规律。研究结果指出,在不考虑阴极保护的情况下,随着管材钢级提高、屈服强度升高,SCC敏感性也随之增大;随着外加电位负向增加,慢拉伸试样的断面收缩率、延伸率和断裂时间降低,SCC敏感性增加,在接近过保护电位下管道近中性应力腐蚀开裂敏感性最强。高载小幅波动对应力腐蚀扩展速率具有明显的促进作用,而在恒载荷作用下X80和X70管线钢对近中性p H溶液应力腐蚀开裂不敏感。
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