手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

硝酸盐复杂环境中X70钢的应力腐蚀试验研究

王博

   X70管线钢是“西气东输”的指定钢种,管线铺设路线长且跨越的地区多,沿途环境复杂多变,安全性极为重要。输油管道经过地带,部分由于化肥的使用以及工业污染导致硝酸盐富集。在硝酸盐环境下,X70管线钢服役时可能存在着应力腐蚀开裂的潜在危害,但关于其硝酸盐环境下应力腐蚀开裂性能的研究尚未见报道。因此,研究硝酸盐环境中X70钢应力腐蚀具有重要现实意义。 本研究作为“十一五”国家科技支撑计划专题“腐蚀与高温环境下承压设备安全评估技术研究与工程应用”(2006BAK02802-02)的子课题,采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验和楔形张开加载(WOL)预裂纹试样应力腐蚀试验方法,对产自宝钢的X70螺旋缝埋弧焊管在NO_3~--H_2S-Cl~-复杂介质条件下的应力腐蚀敏感性以及裂纹扩展速率进行试验研究。 SSRT试验结果表明:(1)单一的800g/L硝酸钠介质中X70钢的应力腐蚀敏感性指数I_(SCC)(δ)及I_(SCC)(S)都很小,没有明显的应力腐蚀倾向。(2)NO_3~-+H_2S+Cl~-复杂介质环境中,含硝酸钠时,X70钢的应力腐蚀敏感性指数I_(SCC)(δ)及I_(SCC)(S)都小,不含硝酸钠时,情况则相反。(3)X70钢在1000ppm H_2S+5%Cl~-的腐蚀介质环境下试样延伸率较低,I_(SCC)(δ)、I_(SCC)(ψ)及I_(SCC)(S)很大,应力腐蚀倾向明显。(4)同种腐蚀体系下,随着H_2S含量的增多,X70钢的应力腐蚀敏感性增大。 WOL试验结果表明:(1)X70钢的WOL试样在近中性的800g/L硝酸钠环境中裂纹扩展速率很低,母材平均da/dt在1.431×10~(-9)mm/s~2.861×10~(-9)mm/s之间,焊缝区da/dt为3.471×10~(-9)mm/s~3.987×10~(-9)mm/s,相同K_(Ii)下,焊缝区的da/dt高于母材。(2)在NaNO_3(800g/L)+H_2S(50,500,1000ppm)+NaCl(1%,3%,5%)环境下,母材试样平均裂纹扩展速率较低,为4.973×10~(-11)mm/s~2.531×10~(-8)mm/s。同种环境下,在K_(Ii)近似相等时,X70钢的裂纹扩展速率da/dt大小关系为:热影响区>焊缝区>母材。(3)不含硝酸钠的复杂介质环境下,母材、热影响区以及焊缝的扩展速率略大于含硝酸钠条件下的裂纹扩展速率。……   
[关键词]:X70管线钢;应力腐蚀;硝酸盐;H_2S;SSRT;WOL试样
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江工业大学2009年