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1、第4卷第3期装备环境工程2007年06月EQUIPMENTENVIRONMENTALENGINEERING·21·管线钢应力腐蚀开裂的影响因素11,2111陈旭,梁平,李晓刚,张亮,刘智勇(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2.辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001)摘要:介绍了管线钢应力腐蚀开裂(SCC)的类型、条件及特点。就环境因素、力学因素和材料因素对管线钢应力腐蚀开裂的影响进行了详细分析。在环境因素方面,近中性和高pH值分别导致了不同类型的2--SCC,H2S和CO3-HCO3浓度升高促进管线钢SCC的发生,低温和外加过电位
2、增加SCC的敏感性;力学方面,载荷类型及应变速率比实际应力对管线钢SCC的影响更重要;材料因素方面,化学成分、热处理工艺决定了显微组织,进而影响管线钢发生SCC敏感性。关键词:管线钢;应力腐蚀开裂;环境;应力;应变速率;化学成分;显微组织中图分类号:TG172.9文献标识码:A文章编号:1672-9242(2007)03-0021-06FactorsInfluencingStressCorrosionCrackingofPipelineSteels11,2111CHENXu,LIANGPing,LIXiao2gang,ZHANGLiang,LIUZhi2yong(
3、1.UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China;2.LiaoningUniversityofPetroleumandChemicalTechnology,Fushun113001,China)Abstract:Thetypes,conditions,andcharacteristicsofstresscorrosioncracking(SCC)ofpipelinesteelswereintroduced.Theenvironmental,mechanical,andmaterialfact
4、orsinfluencingSCCofpipelinesteelswerediscussed.Regardingenvironments,the2--effectsofpH,H2S,andCO3-HCO3content,temperature,andappliedpotentialonSCCwereanalyzed.Astomechanicalfactors,theinfluenceofthestressdirection,stressstrength,loadingtypes,andstrainrateonSCCwereintroduced.Asformater
5、ialfactors,theinfluenceofthechemicalcomposition,heattreatmentprocess,andmetallographicstructureonSCCwerediscussed.Keywords:pipelinesteel;stresscorrosioncracking;environment;stress;strainrate;chemicalcomposition;metallographicstructure随着世界各国对能源需求量的持续增长,石油、1100多亿元,是仅次于三峡工程的又一项重大基础天然气在世界
6、能源结构中的比重迅速上升。据报工程。采用的管线口径大(1016mm),管线操作压[1][2]道:到2004年我国共建成油气管道45777km,其力高(10MPa),沿途地形复杂,材料主要选用国中天然气管道21861km,约占管道总长度的48%。产X70管线钢。因此,加强对国产管线钢长期运行在建的“西气东输”工程全长4000多公里,投资中的安全性问题的研究有重要意义。收稿日期:2007-04-12基金项目:国家科技基础条件平台建设项目(2005DKA10400)作者简介:陈旭(1974-),女,湖北武汉人,博士研究生,主要从事金属材料腐蚀与防护方面研究。·22·装备
7、环境工程2007年06月部破裂(如位错滑移产生滑移台阶使膜破裂),局部1影响SCC的环境因素地区露出新鲜金属,它相对膜未破裂的位置是阳极相,会发生瞬时溶解,新鲜金属在溶液中会发生再钝影响管线钢应力腐蚀开裂(SCC)的环境因素很化,钝化膜形成后溶解就停止,即裂纹扩展停止。已多,如离子的种类、离子的浓度,pH值,氧及其它气经溶解的区域由于存在应力集中,因而使该处的再体,缓蚀剂,温度,压力,外加电流,辐射等等。这些钝化膜再一次破裂,又发生瞬时溶解,这种膜破裂—因素通过影响对材料的电化学行为如双电层结构、金属溶解—再钝化过程循环反复,就导致应力腐蚀电极电位、电极的极化和钝
8、化、传质动
