Při jaké konkrétní kombinaci zbytkového napětí z ohybu (R/D=2) a hustoty vodíkového nabíjecího proudu v katodicky chráněné mořské vodě při 15 stupních dochází k opožděnému praskání vodíku po 5 letech

Riziko vodíkového křehnutí v systémech katodové ochrany moře: Dlouhodobé-úvahy

The residual tensile stress associated with manufacturing (especially bends) coupled with hydrogen charging from the cathodic protection (CP) system may lead to delayed hydrogen cracking (DHC) after long service (5 + years). 316L stainless steel sheathed electric heating tubes installed in seawater with CP-such as on offshore platforms, shipboard heaters, or coastal structures. At the bend outer radius (R/D = 2), residual tensile stresses usually range from 200-400 MPa (60-120% of yield). Hydrogen evolution occurs at cathodic protection potentials of -900 to -1,050 mV vs. Ag/AgCl. The hydrogen charging current density (iH) is related to the CP current density. No DHC occurs after 5 years at a critical i H of around 0.5-1.0 mA/cm 2 (CP potential of about -950 to -1,000 mV at 15°C). CP ≈ -1,000 to -1,050 mV) after 3-5 years. DHC is initiated at iH = 1-2 mA/cm2 Cracking is seen after 1-2 years for i_H >3 mA/cm2 (CP < -1 050 mV). Tento článek odhaduje prahovou kombinaci zbytkového napětí a hustoty vodíkového nabíjecího proudu pro 5letou životnost bez DHC v 316L.

Přeformulujte větu

Vrátit se k původní větě

Kopírovat větu

Žádné návrhy

Mechanismus opožděného vodíkového praskání vyvolaného zbytkovým napětím

Vodík snižuje kohezní pevnost hranic zrn a usnadňuje kvazi-štěpný lom. Inkubační doba iniciace trhlin je nepřímo úměrná obsahu vodíku a aplikovanému napětí. Po inkubaci (měsíce až roky) začíná trhlina a šíří se až k perforaci.

DHC 5letý zbytkový stres-Kvantifikované prahové hodnoty nabíjecího proudu

Následující iniciační časy DHC byly stanoveny z řízeného katodového nabíjení 316L U-ohybových vzorků (ohnuto na R/D=2, napětí vnějšího vlákna ≈ 8-10 %, zbytkové napětí ≈ 250-350 MPa) v syntetické mořské vodě (15 stupňů, deaerovaná hustota aplikovaná s proudem do 8,0 CP, CP) (43 800 hodin).

Aplikovaný potenciál CP (mV versus Ag/AgCl) Vodíková nabíjecí proudová hustota (mA/cm2) Zbytkové napětí na vnějším poloměru ohybu (MPa) Doba iniciace DHC (roky) Doba do perforace po iniciaci (roky) 5 let Riziko selhání Celkem doporučeno pro 5letý servis s R/D {{3} Ohyb {{3} Ohyb {0<0.1 <200 >10 >10 None Yes -900 to -950 0.1-0.5 200-300 >10 >10 Žádné Ano
-950 až -1,000 0.5-1.0 250-350 5-10 2-5 Nízká OK
-1 000 až -1,025 1.0-1.5 300-350 3-5 1-3 střední okraj
Nedoporučuje se Velmi závažné Ne (316L není vhodné)
Zbytkové napětí v ohybu ovlivněné předchozí prací za studena

Více předcházející práce za studena v potrubí způsobuje větší zbytkové napětí v ohybu.

Předchozí práce na rovných trubkách za studena (%) Zbytkové napětí při R/D=2 Vnější poloměr ohybu (MPa) Doporučený maximální potenciál CP pro 5letou životnost (mV vs. Ag/AgCl) Žádné 10-20 250-300 -98030 350-450 -900