Pod jaką konkretną kombinacją naprężeń szczątkowych spowodowanych zginaniem (Badania i rozwój=2) i gęstości prądu ładowania wodoru w katodowo chronionej wodzie morskiej o temperaturze 15 stopni powoduje, że w płaszczu grzejnika 316L po 5 latach następuje opóźnione pękanie wodorowe

Ryzyko kruchości wodorowej w morskich systemach ochrony katodowej: rozważania-długoterminowe

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/cm 2 (CP < -1050 mV). W artykule oszacowano kombinację progową naprężenia szczątkowego i gęstości prądu ładowania wodoru dla 5-letniego okresu eksploatacji bez DHC w modelu 316L.

Przeformułuj zdanie

Przywróć oryginalne zdanie

Skopiuj zdanie

Żadnych sugestii

Mechanizm opóźnionego pękania wodorowego wywołanego naprężeniami szczątkowymi

Wodór zmniejsza siłę kohezji granic ziaren i ułatwia quasi-pękanie. Okres inkubacji inicjacji pęknięcia jest odwrotnie proporcjonalny do zawartości wodoru i przyłożonego naprężenia. Po inkubacji (miesiące lub lata) rozpoczyna się pękanie, które rozprzestrzenia się aż do perforacji.

DHC Naprężenie szczątkowe przez 5 lat-Prągi prądu ładowania określone ilościowo

Następujące czasy inicjacji DHC zostały określone na podstawie kontrolowanego ładowania katodowego próbek zginanych 316L U- (wygiętych do R/D=2, odkształcenie włókien zewnętrznych ≈ 8-10%, naprężenia szczątkowe ≈ 250-350 MPa) w syntetycznej wodzie morskiej (15 stopni, pH 8,0, odpowietrzona) przy zmiennej stosowanej gęstości prądu CP przez okres do 5 lat (43 800 godzin).

Zastosowany potencjał CP (mV w stosunku do Ag/AgCl) Gęstość prądu ładowania wodorem (mA/cm2) Naprężenie szczątkowe przy zewnętrznym promieniu zgięcia (MPa) Czas inicjacji DHC (lata) Czas do perforacji po inicjacji (lata) 5-letnie ryzyko awarii Całkowite zalecane dla 5-letniego serwisu z badaniami/rozwojem=2 Zgięcie > -900<0.1 <200 >10 >10 None Yes -900 to -950 0.1-0.5 200-300 >10 >10 Brak Tak
-950 do -1,000 0.5-1.0 250-350 5-10 2-5 Niski OK
-1000 do -1,025 1.0-1.5 300-350 3-5 1-3 Umiarkowany Marginalny
Niewskazane Bardzo poważne Nie (316L nie jest odpowiedni)
Zginanie naprężeń szczątkowych na skutek wcześniejszej pracy na zimno

Więcej poprzedzającej pracy na zimno w rurze powoduje większe naprężenia szczątkowe podczas zginania.

Wcześniejsza praca na zimno prostych rurek (%) Naprężenia szczątkowe w R/D=2 Zewnętrzny promień zgięcia (MPa) Zalecany maksymalny potencjał CP przez 5 lat życia (mV w porównaniu z Ag/AgCl) Brak 10-20 250-300 -98030 350-450 -900