Investigation on the mechanical degradation of a steel line epipe due to hydrogen ingress during exposure to a simulated sour environment

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Investigation on the mechanical degradation of a steel line epipe due to hydrogen ingress during exposure to a simulated sour environment

Chattoraj, I. / Tiwari, S.B. / Ray, A.K. / Mitra, A. / Das, S.K.

An längsnahtgeschweißten Rohrleitungsstählen können im sauren H2S-haltigen Medium zwei Schädigungsmechanismen auftreten: wasserstoffinduzierte Rißbildung (HIC) und Spannungsrißkorrosion durch Sulfide (SSC). Der Mechanismus hängt von der Form ab, in der der Wasserstoff vorliegt (in irreversiblen Fallen oder diffusionsfähig im Gitter). Proben aus geschweißtem Rohrleitungsstahl (1 % Mn) wurden in einem sauren, H2S-haltigen Medium (nach NACE) über 4 Tage mit Wasserstoff beladen und dann mit niedriger Dehngeschwindigkeit zerrissen. Andere Proben wurden nach der Wasserstoffaufnahme über längere Zeit bei Raumtemperatur gehalten und dann geprüft. An den Proben wurde das Rißlängenverhältnis (CLR) und das Rißempfindlichkeitsverhältnis (CRS) bestimmt. Die Rohrabschnitte in der Nähe der Schweißnaht sind anfälliger gegen HIC, hervorgerufen durch eine höhere Störstellenzahl, die als irreversible Wasserstoffallen wirken. Der höhere Wasserstoffgehalt konnte analytisch nachgewiesen werden. Beide Regionen (mit und ohne Schweißnaht) zeigen eine hohe Duktilität, wenn der Wasserstoff nach außen diffundieren kann. Werden die Proben sofort nach der Beladung geprüft, tritt Sprödbruch auf. Der in irreversiblen Fallen (z.B. MnS-Ausscheidungen) befindliche Wasserstoff beeinflußt die Duktilität nicht, ist aber ein Maß für die HIC. Der bewegliche Wasserstoff im Gitter ist dagegen ein Maß für die SSC.

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Document information

Title :

Investigation on the mechanical degradation of a steel line epipe due to hydrogen ingress during exposure to a simulated sour environment

Additional title:

Untersuchung über den Verlust mechanischer Eigenschaften von Rohrleitungsstahl durch Wasserstoffaufnahme während der Auslagerung in einem simulierten sauren Medium

Contributors:

Chattoraj, I. (author) / Tiwari, S.B. (author) / Ray, A.K. (author) / Mitra, A. (author) / Das, S.K. (author)

Published in:

Corrosion Science ; 37 , 6 ; 885-896

Publication date :

1995

Size :

12 Seiten, 10 Bilder, 16 Quellen

ISSN :

0010-938X

DOI :

https://doi.org/10.1016/0010-938X(95)00001-Z