Sub ce combinație specifică de stres rezidual de la îndoire (R/D=2) și densitatea curentului de încărcare cu hidrogen în apa de mare protejată catodic la 15 grade, învelișul încălzitorului 316L dezvoltă fisurarea întârziată a hidrogenului după 5 ani

Riscul de fragilizare a hidrogenului în sistemele maritime de protecție catodică: considerații pe termen lung{0}

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). Această lucrare estimează combinația de prag de stres rezidual și densitatea curentului de încărcare cu hidrogen pentru o viață de 5 ani fără DHC în 316L.

Reformulați propoziția

Reveniți la propoziția inițială

Copiați propoziția

Nicio sugestie

Mecanism de cracare întârziată a hidrogenului indusă de stres rezidual

Hidrogenul scade rezistența de coeziune a granițelor și facilitează fractura de cvasi-clivaj. Perioada de incubare a inițierii fisurii este invers proporțională cu conținutul de hidrogen și cu efortul aplicat. După incubare (de luni până la ani), fisura începe și se propagă până la perforare.

DHC 5 ani Stres rezidual-Praguri curente de încărcare cuantificate

Următorii timpi de inițiere DHC au fost determinați din încărcarea catodică controlată a probelor de curba U-316L (îndoite la R/D=2, deformarea fibrei exterioare ≈ 8-10%, stres rezidual ≈ 250-350 MPa) în apă de mare sintetică (15 grade) 0, aplicat cu curent variabil de pHa 8 CP, cu variație de pH 8-10% densitate până la 5 ani (43.800 ore).

Potențialul CP aplicat (mV versus Ag/AgCl) Densitatea curentului de încărcare cu hidrogen (mA/cm2) Tensiunea reziduală la raza exterioară de îndoire (MPa) Timpul de inițiere a DHC (ani) Timpul până la perforare după inițiere (ani)Risc de eșec de 5 ani Total recomandat pentru service 5-90D<0.1 <200 >10 >10 None Yes -900 to -950 0.1-0.5 200-300 >10 >10 Nici unul Da
-950 la -1,000 0.5-1.0 250-350 5-10 2-5 Scăzut OK
-1.000 până la -1,025 1.0-1.5 300-350 3-5 1-3 Marginal moderat
Nerecomandat Foarte sever Nu (316L nu este potrivit)
Stresul rezidual de îndoire afectat de lucrările la rece anterioare

Mai mult lucru anterior la rece în țevi provoacă mai multă tensiune reziduală la îndoire.

Lucrări anterioare la rece a țevilor drepte (%) Tensiune reziduală la R/D=2 Raza exterioară de îndoire (MPa) Potențial CP maxim recomandat pentru o durată de viață de 5 ani (mV vs. Ag/AgCl) Niciuna 10-20 250-300 -98030 350-450 -900