【摘 要】
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氢的存在会导致管道力学性能劣化，对海底管道安全产生威胁。考虑输氢海底管道的主要力学性能包括拉伸性能、断裂韧度和疲劳裂纹扩展等，通过研究氢脆相关的主要因素，讨论输氢海底管道材料选择的技术要求。研究结果表明：1)氢对钢的拉伸性能影响主要表现为降低钢的延展性；2)考虑到焊缝的氢脆风险，在成本允许条件下，宜选择无缝钢管；3)晶粒度和晶相组织均匀度优化后的钢具有更好的抗疲劳性能；4)钢的氢致疲劳裂纹扩展速率
【基金项目】
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海洋石油工程股份有限公司科研项目“输送氢气海底管道关键技术研究项目”（E-0821P012）；
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氢的存在会导致管道力学性能劣化，对海底管道安全产生威胁。考虑输氢海底管道的主要力学性能包括拉伸性能、断裂韧度和疲劳裂纹扩展等，通过研究氢脆相关的主要因素，讨论输氢海底管道材料选择的技术要求。研究结果表明：1)氢对钢的拉伸性能影响主要表现为降低钢的延展性；2)考虑到焊缝的氢脆风险，在成本允许条件下，宜选择无缝钢管；3)晶粒度和晶相组织均匀度优化后的钢具有更好的抗疲劳性能；4)钢的氢致疲劳裂纹扩展速率增加不可避免，疲劳裂纹扩展速率除与材料断裂韧度、强度、微观组织等固有性能相关外，实际载荷对裂纹扩展也有重要影响。因此，在保证材料有充足的延展性和较高的断裂韧度的前提下，还应考虑降低应力水平，以提高裂纹启动所需的应力强度因子和裂纹扩展Ⅲ阶段的疲劳断裂韧度，延迟材料的疲劳裂纹扩展和增长疲劳寿命。
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