含氢管道脆化与环境损伤类型

含氢管道脆化与环境损伤类型

    01、氢致应力开裂
    氢致应力开裂（HSC）具有滞后性，材料需要在氢和应力的持续作用下发生脆性断裂，且多数情况下，导致断裂的应力低于材料的屈服强度，这给管道的安全运行带来风险。
HSC最容易在室温条件下发生，在含氢环境中，敏感材料的断裂韧性参数较在惰性气氛中的降低，性能损失幅度与材料和环境因素有关。
    根据管道缺陷处产生的应力和缺陷尺寸能够对管道的开裂风险进行判断：钝状缺口，如腐蚀是不会产生较大应力集中的；锋利的缺陷，如裂纹是会产生较大应力集中的，需要重点关注。
HSC测试的结果可以用来评估工程结构中可接受的临界缺陷尺寸，为管道完整性管理和裂纹检测提供依据。
    02、塑性和强度降低
    高钢级管线钢在氢的作用下，塑性和强度会降低，特别是存在缺陷的情况下，降低幅度更为明显。根据ASME B31.12-2014《Hydrogen Piping and Pipelines》标准，紧固试样的过早爆破，也是强度损伤的一种表现。因此，管线钢材料的拉伸指标及爆破压力变化测试，对于评价管线钢的氢脆敏感性，确定管线设计的应力及应变系数，具有重要的指导意义。
    03、氢致疲劳裂纹扩展
    高钢级管线钢在氢和疲劳载荷的作用下通常会表现出疲劳裂纹扩展速率的增加和疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth的降低，进而对材料抵抗疲劳载荷的能力及服役寿命产生影响。虽然管线运行中的温度、压力波动不大，但疲劳载荷在特殊工况及穿跨越等特殊环境中，也可能造成管线失效。因此，管线钢在含氢环境中的疲劳性能测试，对于管线运行载荷波动控制及管线受力设计具有重要的指导意义。

转载请注明精川材料检测地址：www.jctest.vip