Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad ali Golozar,Ahmad Saatchi
محمدعلی گلعذار (استاد راهنما) احمد ساعت چی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sayed Abdsaleh Talakesh
سیدعبدالصالح طلاکش

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

An Investigation of Stress Corrosion Cracking in Gas Pipeline Steel in High and Near-Neutral pH Environments and Its Mechanisms
The effect of hydrogen on the stress corrosion cracking (SCC) of API X-65 pipeline steel in near-neutral pH environments was studied using cyclic voltammetry, hydrogen electrochemical oxidation current measurements and slow strain rate tests (SSRT). All the tests were performed in solution consisted of 0.1, 0.01 and 0.005 M sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), at both room temperature and 60 ?C. The oxidation currents were obtained for the hydrogen pre-charged specimens maintained at a certain positive potential in dilute NaOH electrolyte. Hydrogen concentrations in cathodically pre-charged specimens were estimated by calculating the area under the current curve. The results showed that hydrogen oxidation current increased with decreasing solution concentration and was maximum for 0.005 M NaHCO 3 at 60 ?C. Combined with SSRT results, it is found that the high susceptibility to SCC is always connected to a high hydrogen concentration in steel. In addition, the fracture surfaces of specimens were observed in a scanning electron microscope (SEM). Specimen tested in air, exhibited a ductile type of failure, conversely, those tested in corrosive solution showed brittle fracture composed of microcracks just near the surface. These microcracks were found more frequently in the specimen tested in 0.005 M NaHCO 3 , so it might be due to the effect of high hydrogen concentration in steel.
ترک خوردن ناشی از خوردگی و تنش یا به اختصار خوردگی تنشی ( SCC ) یکی از مهمترین عوامل تخریب خطوط لوله فولادی گاز مدفون در خاک می باشد. در این پژوهش رفتار خوردگی تنشی فولادهای خط لوله API انواع grade B، X42 و X65 در محلول کربنات سدیم/ بی کربنات سدیم در دو pH بالا و نزدیک خنثی و در دو دمای محیط و ?C60 با استفاده از آزمون های کرنش ثابت و نرخ کرنش آهسته (SSRT) در شرایط پتانسیل آزاد خوردگی بررسی شد. مطالعه نحوه جوانه زنی ترک با میکروسکوپ نوری در نمونه های آزمون کرنش ثابت نشان داد که در محیط pH بالا پس از مدت 10 ماه ترک ایجاد نشده و نمونه ها فقط دچار حفره شده بودند؛ اما نمونه های مربوط به pH نزدیک خنثی در مدت 5 ماه دچار ترک شده بطوریکه درهمه نمونه ها HAZ بیشترین حساسیت و فلز جوش کمترین حساسیت را در برابر SCC داشت. همچنین در بررسی های میکروسکوپی بر روی نمونه ها دیده شد که ترک ها عمدتاً در محل آخال ها و مرزهای بین فازی جوانه زنی و رشد می کنند. نتایج آزمون SSRT نشان داد که فولادهای خط لوله در محلول های با pH نزدیک خنثی و pH بالا نسبت به SCC حساس هستند. همچنین با بالا رفتن دما، حساسیت به SCC افزایش می یابد. بررسی سطح مقطع شکست نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان داد که نمونه آزمایش شده در هوا دارای مقطع شکست نرم بوده در حالیکه در همه نمونه های آزمایش شده در محلول خورنده، مناطق شکست ترد حاوی کلیواژ نیز مشاهده شد. همچنین دیده شد که در نمونه های آزمایش شده در pH بالا ترک ها بصورت بین دانه ای پیشرفت می کنند و جوانه زنی ترک درآن ها بصورت حفره بود؛ در حالیکه در نمونه های شکسته شده در محلول با pH نزدیک خنثی ترک عمدتاً بصورت درون دانه ای همراه با میکروترک های ثانویه ظاهر شده بود. نتایج آزمون های الکتروشیمیایی و اندازه گیری غلظت هیدروژن جذب شده به درون فولاد نشان داد که در فرایند SCC فولاد خط لوله در محلول pH نزدیک خنثی هیدروژن نقش اساسی داشته و با افزایش نرخ انحلال فلز باعث ایجاد SCC می گردد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی