آنالیز شکست برای خط لوله نفت خام

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

آنالیز شکست برای خط لوله نفت خام

عنوان لاتین

Failure analysis of a crude oil pipeline

ترکهای عرضی از تیوب فولاد API 5L X46 بدون درز متعلق به خط لوله نفت خام مورد بررسی قرار گرفته است. ترک اصلی که در سطح داخلی تیوب جوانه زده است، در مرز بین منطقه عاری از حرارت (HAZ) و فلز جوشکاری، در مدل پایدار در طول جهت های شعاعی و طولی رشد می کند. افزایش تنش، مانند عیوب جوشکاری و حفرات خوردگی ، با جوانه زنی ترک همراه هستند. سطح داخلی تیوب و سطوح ترک لایه ته نشین شده را نشان می دهد، که غنی از آهن، اکسیژن و گوگرد است. پراش سنجی بروی داخلی حضور لایه های چندگاه ته نشین شده خوردگی را نشان می دهد، که با اکسید آهن (Fe2O3 و Fe3O4) و سوفات آهن مانند پیروهیت، مکینهایت و پیرایت می باشد، این فعالیت خوردگی H2S با مکانیزم کمک کننده را نشان می دهد. مسیر رشد ترک به ماکروساختار جوش بستگی ندارد، رشد عمود با هر دو سطح داخلی و تنش های کششی اصلی است. رشد ترک، اگرچه به میکروساختار حساس است، با شاخه زنی شدید بیشتر در داخل فلز پایه نسبت به منطقه HAZ رخ می دهد. هر دو منطقه حضور ترک (تاول) فصل مشترک زمینه/ سولفاید را نشان می دهد و آزمایش میکروفراکتوگرافی ناشن م یدهد که فعالیت مکانیزم شکست داکتیل اتصال تاول های H2 است، این موضوع این ایده را حمایت می کند که هیدروژن اتمی همراه نسبت به تردی هیدروژنی مکانیزم غالب تری در طول ترک خوردن خط لوله است. این مشاهدات نشان می دهند که شکست خط لوله توسط مکانیزم ترک القا شده با هیدروژن با تنش جهت گیری شده (SOHIC) می باشد.

The transversal cracking of a seamed API 5L X46 steel tube belonging to a crude oil pipeline was investigated. The main cracking nucleated in the internal surface of the tube, at the boundary between the heat-affected zone (HAZ) and the weld metal, propagating in a stable mode along the radial and longitudinal directions. Stress raisers, such as welding defects and corrosion pits, were associated to the cracking nucleation. The internal surface of the tube and the cracking surfaces presented a deposit layer, which was rich in Fe, O and S. Diffractometry on the internal identified the presence of a multilayered corrosion deposit, formed by iron oxide (Fe2O3 and Fe3O4) and iron sulphides, such as pyrrhotite, mackinawite and pyrite, indicating the action of a H2S corrosion assisted mechanism. The crack propagation path did not depend on the welding macrostructure, growing perpendicular to both the internal surface and main tensile stresses. Crack propagation was, however, microstructure sensitive, with a more intense branching occurring inside the base metal rather than the HAZ region. Both regions presented cracking (blistering) of the sulphide/matrix interface and microfractographic examination indicated the action of a ductile fracture mechanism linking the H2 blisters, reinforcing the idea that atomic hydrogen association rather than hydrogen embrittlement was the active mechanism during the cracking of the pipeline. These observations indicated that failure of the pipeline occurred by a stress-oriented hydrogen-induced cracking (SOHIC) mechanism.