Skip to main content
SUPERVISOR
Abdolmajid Eslami,Ali Ashrafi
عبدالمجید اسلامی (استاد راهنما) علی اشرفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Reza Sadeghi
رضا صادقی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Stress corrosion cracking behavior of api-x70 pipeline steel weldment in a simulated soil solution
One of the major problems facing today's oil and gas industry is stress corrosion cracking (SCC) in the external surfaces of oil and gas buried pipeline steels. In the present study the stress corrosion behavior of x-70 pipeline steel after shielded metal arc welding has been investigated. For this purpose, the alloy was welded by 90,110 and 130 welding currents. Microstructures of specimens were studied using light and electron microscopes. Stress corrosion susceptibility was evaluated using slow strain rate tests in c2 simulated soil solution in the free corrosion potential and under cathodic potential of -850 and -1200 mv with respect to Ag/AgCl (3 M KCl saturated). Scanning electron microscopy was used to examine the fracture surfaces. Different areas of weld( HAZ and WM) were evaluated using linear polarization and potentiodynamic polarization methods The results showed that by increasing the heat input, tensile strength and hardness was reduced , larger HAZ area gained and the grain size was increased. SSRT results showed that increasing the welding heat input will reduce the susceptibility to SCC. Steel samples fail at decreasing elongation with increasing cathodic potentials because the role of anodic dissolution decreases and hydrogen embrittlement mechanism will be dominant. SEM images obtained from samples confirm the brittle fracture of specimens tested in high cp potentials. It was also observed that the cracks might grow in intergranular mode. Linear polarization test showed that the susceptibility to SCC resistance is inversely related to polarization resistance. Potentiodynamic polarization test showed the lowest rate of anodic dissolution of welded samples with higher heat input. In general, results showed that the susceptibility to SCC increases by reducing heat input due to the decrease of sensitive areas.
یکی از مشکلات عمده‌ای که امروزه صنایع نفت و گاز با آن روبروست خوردگی تنشی(SCC) در سطوح خارجی خطوط لوله‌ی انتقال نفت و گاز مدفون در خاک است. در پژوهش حاضر به بررسی رفتار خوردگی تنشی فولاد خط لوله API-X70 پس از جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار (SMAW) پرداخته شده است. برای این منظور، آلیاژ مذکور با سه نرخ حرارت ورودی کم، متوسط و بالا جوشکاری شد. ریز ساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی مورد مطالعه قرار گرفت. حساسیت به خوردگی تنشی توسط آزمون کرنش با نرخ آهسته(SSRT) در شریط پتانسیل آزاد خوردگی و پتانسیل های حفاظت کاتدی mv(Ag/AgCl)850- و mv(Ag/AgCl)1200- در محلول شبیه سازی شده خاک C 2 مورد ارزیابی قرار داده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت بررسی سطوح و مقاطع شکست نمونه ها استفاده گردید. مناطق مختلف جوش) HAZ و WM (با استفاده از آزمون های پلاریزاسیون خطی و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش حرارت ورودی استحکام و سختی کاهش یافته، منطقه HAZ بزرگتر شده و اندازه دانه افزایش یافته است. نتایج آزمون SSRT نشان داد که با افزایش حرارت ورودی حساسیت به SCC کاهش می یابد. با افزایش پتانسیل حفاظت کاتدی در آزمون SSRT حساسیت به SCC افزایش یافته و نقش انحلال آندی کاهش و نقش تردی هیدروژنی در مکانیزم SCC افزایش می یابد. تصاویر SEM بدست آمده از سطوح شکست تایید کننده شکست ترد نمونه ها با افزایش پتانسیل حفاظت کاتدی بود. همچنین مشاهده شد که ترک های ایجاد شده به صورت درون دانه ای رشد می کنند. آزمون پلاریزاسیون خطی نشان داد که بین مقاومت به پلاریزاسیون و حساسیت به SCC رابطه عکس وجود دارد. آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که کمترین میزان نرخ انحلال آندی مربوط به نمونه جوشکاری شده با حرارت ورودی بالاتر است. در کل نتایج به دست آمده بیانگر کاهش حساسیت به SCC با افزایش حرارت ورودی به دلیل کاهش مناطق حساس به شروع و رشد ترک SCC است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی