氫致開裂（HIC）是管線鋼在含H₂S介質(zhì)中的主要失效形式之一,其與氫在鋼中滲透、擴(kuò)散和捕獲有關(guān)。應(yīng)力被認(rèn)為是影響管線鋼在酸性H₂S介質(zhì)中析氫及氫滲透的重要因素之一,特別是鋼表面有硫化物膜時的影響規(guī)律及機理還不明確。本工作以MS X65管線鋼為研究對象,探究了不同拉應(yīng)力對硫化物腐蝕產(chǎn)物膜表面形貌、厚度、組成成分及離子選擇性的影響,并結(jié)合氫滲透動力學(xué)參數(shù)研究了拉應(yīng)力對MS X65管線鋼硫化物膜下氫滲透行為的影響規(guī)律及機理;此外,還初步探索了交變載荷頻率對陰極析氫及氫滲透行為的影響規(guī)律,為管線鋼在復(fù)雜工況下的失效機理及防腐措施提供理論指導(dǎo)及數(shù)據(jù)支持。主要研究結(jié)果及進(jìn)展如下:（1）MS X65管線鋼在酸性H₂S介質(zhì)中的陰極析氫反應(yīng)能被施加的彈或塑性恒應(yīng)力促進(jìn),氫滲透通量J_∞L和有效擴(kuò)散系數(shù)D_app都隨著彈性恒應(yīng)力的增加而增加,隨塑性應(yīng)力的施加而減小。陰極側(cè)氫濃度c₀在彈塑性區(qū)隨應(yīng)力的增加而增加。（2）MS X65管線鋼表面有預(yù)制的硫化物膜時,析氫反應(yīng)被彈性恒應(yīng)力促... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 管線鋼綜述
        1.1.1 管線鋼的發(fā)展歷程
        1.1.2 管線鋼的發(fā)展趨勢
    1.2 管線鋼在濕H_2S中的主要失效形式
        1.2.1 管線鋼的氫致開裂
        1.2.2 管線鋼的硫化物應(yīng)力腐蝕開裂
    1.3 氫析出及氫滲透行為影響概述
        1.3.1 陰極析氫行為的影響因素
        1.3.2 氫滲透行為的影響因素
    1.4 腐蝕產(chǎn)物膜對管線鋼氫滲透行為影響概述
        1.4.1 硫化物腐蝕產(chǎn)物膜的研究進(jìn)展
        1.4.2 硫化物腐蝕產(chǎn)物膜對氫滲透行為影響及研究進(jìn)展
    1.5 本論文主要研究思路、內(nèi)容及意義
第2章 拉應(yīng)力對MS X65管線鋼在H_2S介質(zhì)中氫滲透行為影響
    2.1 引言
    2.2 實驗材料及方法
        2.2.1 實驗材料及介質(zhì)
        2.2.2 陰極極化曲線測試
        2.2.3 氫滲透實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 拉應(yīng)力對陰極極化行為的影響
        2.3.2 拉應(yīng)力對氫滲透行為的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 拉應(yīng)力對MS X65管線鋼硫化物膜下氫滲透行為影響
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 電化學(xué)循環(huán)伏安法成膜
        3.2.2 硫化物膜的形貌觀察及成分分析
        3.2.3 M-S曲線的測量
        3.2.4 膜下陰極極化曲線測試
        3.2.5 膜下氫滲透實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 硫化物膜表面形貌變化
        3.3.2 硫化物膜組成成分
        3.3.3 硫化物膜的離子選擇性
        3.3.4 拉應(yīng)力對膜下陰極極化行為的影響
        3.3.5 拉應(yīng)力對膜下氫滲透行為的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 交變載荷對MS X65管線鋼在H_2S介質(zhì)中腐蝕電化學(xué)行為影響
    4.1 引言
    4.2 實驗材料及方法
        4.2.1 實驗材料及介質(zhì)
        4.2.2 交變載荷的施加
        4.2.3 電化學(xué)實驗方法
        4.2.4 交變載荷下的氫滲透實驗
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 不同應(yīng)力比和交變載荷頻率下MS X65管線鋼開路電位
        4.3.2 不同應(yīng)力比和交變載荷頻率下MS X65管線鋼動電位極化行為
        4.3.3 不同應(yīng)力比和交變載荷頻率下MS X65管線鋼電化學(xué)阻抗行為
        4.3.4 不同應(yīng)力比和交變載荷頻率下MS X65管線鋼線性極化行為
        4.3.5 不同應(yīng)力比下交變載荷頻率對MS X65管線鋼電化學(xué)行為影響規(guī)律及機理
        4.3.6 不同交變載荷頻率下MS X65管線鋼部分氫滲透實驗結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 本文主要結(jié)論與展望
    5.1 本文主要結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3712548