《油气与新能源》

文章标题:掺氢条件下 X80 管道钢的氢脆敏感性研究

文章作者:梅苑 1,2,吕志阳 1 ,帅义 1 ,帅健 1
关 键 字:管道;掺氢运输;氢脆;掺氢比;适用性评价
文章摘要:掺氢管道在服役过程中易受外载作用引发管体氢脆,进而导致管道失效。为此,搭建了可满足氢渗透特性测试和氢脆劣化性测试的实验平台,在固定掺氢比为 30% 的条件下,通过调节系统总压(2 ~ 10 MPa) 改变氢分压(0.6 ~ 3.0 MPa),研究不同氢分压掺氢环境下 X80 管道钢的力学性能变化,探明在该掺氢比条件下 X80 管道的掺氢运输安全性及氢分压阈值。结果表明:氢分压的提升会导致管材中原子氢的累积量呈非线性增加,从而加剧管材的氢损,致使氢损特征表征提前;缺口条件下管材的氢损特征将会被进一步放大。进一步,基于氢损量化分解结果,建立了管材机械性能损减与原子氢累积间的预测公式,为掺氢管道安全评价奠定了基础。另外,从微观层面上探究了含氢环境下管材断裂机制的转变关系,发现缺陷附近的基体氢脆损伤性会更为显著。