Di bawah Gabungan Spesifik Tekanan Sisa daripada Lenturan (R/D=2) dan Ketumpatan Arus Pengecasan Hidrogen dalam Air Laut Terlindung Katodik pada 15 darjah Adakah Sarung Pemanas 316L Membangunkan Retak Hidrogen Tertunda Selepas 5 Tahun

Risiko kerosakan hidrogen dalam sistem perlindungan katodik marin: Pertimbangan jangka-panjang

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/cm 2 (CP < -1,050 mV). Kertas kerja ini menganggarkan gabungan ambang tegasan sisa dan ketumpatan arus pengecasan hidrogen untuk hayat bebas DHC selama 5 tahun dalam 316L.

Ungkap semula ayat

Berbalik kepada ayat asal

Salin ayat

Tiada cadangan

Mekanisme keretakan hidrogen tertunda disebabkan oleh tegasan sisa

Hidrogen mengurangkan kekuatan kohesi sempadan butiran dan memudahkan patah-kuasi. Tempoh pengeraman permulaan retak adalah berkadar songsang dengan kandungan hidrogen dan tegasan yang dikenakan. Selepas pengeraman (berbulan-bulan hingga bertahun-tahun), retakan bermula dan merambat hingga berlubang.

Tekanan Baki DHC 5 tahun-Mengecas Ambang Semasa Dikira

Masa permulaan DHC berikut telah ditentukan daripada pengecasan katodik terkawal bagi spesimen bengkok 316L U-(dibengkokkan ke R/D=2, terikan gentian luar ≈ 8-10%, tegasan baki ≈ 250-350 MPa) dalam air laut sintetik (185 darjah) ketumpatan yang berbeza-beza dengan ketumpatan pH CP yang berbeza-beza. hingga 5 tahun (43,800 jam).

Potensi CP Gunaan (mV berbanding Ag/AgCl) Ketumpatan Arus Pengecasan Hidrogen (mA/cm2) Tekanan Baki pada Jejari Luar Selekoh (MPa) Masa Permulaan DHC (tahun) Masa untuk Menebuk Selepas Permulaan (tahun) Jumlah Risiko Kegagalan 5 Tahun Disyorkan untuk Perkhidmatan 5 Tahun {{3}0} R/R<0.1 <200 >10 >10 None Yes -900 to -950 0.1-0.5 200-300 >10 >10 Tiada Ya
-950 hingga -1,000 0.5-1.0 250-350 5-10 2-5 Rendah OK
-1,000 hingga -1,025 1.0-1.5 300-350 3-5 1-3 Marginal Sederhana
Tidak digalakkan Sangat teruk Tidak (316L tidak sesuai)
Bengkokkan tekanan sisa yang terjejas oleh kerja sejuk sebelumnya

Lebih banyak kerja sejuk di dalam tiub menyebabkan lebih banyak tekanan sisa dalam lenturan.

Kerja Sejuk Sebelum Tiub Lurus (%) Tekanan Baki pada R/D=2 Jejari Luar Bengkok (MPa) Potensi CP Maksimum yang Disyorkan untuk Hayat 5 Tahun (mV lwn. Ag/AgCl)Tiada 10-20 250-300 -98030 350-450 -900