高强管线钢土壤环境应力腐蚀裂纹尖端非稳态电化学行为与机理
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:51471034
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0103.金属材料使役行为与表面工程
- 结题年份:2018
- 批准年份:2014
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2015-01-01 至2018-12-31
- 项目参与者:Yufeng(Frank) Cheng; 汪崧; 赵天亮; 郝文魁; 马宏驰; 李海玲; 贾静焕; 李琼;
- 关键词:
项目摘要
This proposal is focusing on the significant demand of service security of pipeline materials for China's oil and gas storage and transportation constructions. The laboratory simulation methods will be introduced to investigation the electrochemistry in cracking-tip and the crack propagation mechanism of stress corrosion cracking (SCC) of X70 and X80 pipeline steels in typical high pH, near neutral and acidic soil environments in China. The main goal of this project is to demonstrate the key role of the non-steady state electrochemical processes during the SCC occurrence and propagation, and its synergistic effect with the high stress and strain state status,ion concentration and acidification in cracking-tip environments, and to theorize and quantize the contribution of these factors on crack tip electrochemical and crack propagation mechanism. A SCC growth rate prediction model will be established based on the non-steady electrochemical theory in combination with the kinetics of electrode processes, the theory of fracture mechanics and the metal theory, for the two kinds of steel in the soil media in China. The achievement of this proposal will not only directly serve for major oil/gas transportation projects in China, but also for the academic development of corrosion protection theory and techniques, so as to further improve the research ability in this field.
本课题针对我国油气储运工程中对管线材料服役安全性能的重大需求,拟采用试验室模拟方法对X70和X80钢在我国典型的高pH、近中性和酸性土壤环境中的应力腐蚀(SCC)裂尖电化学和裂纹扩展机理开展研究,将围绕非稳态电化学过程在SCC扩展过程中的关键作用及其与裂尖高应力应变状态、离子浓聚及酸化等因素的协同效应,量化解析这些因素在裂尖电化学机理及裂纹扩展过程中的作用,结合电极过程动力学、断裂力学理论和金属学理论,建立两种钢在土壤介质中的SCC扩展速率理论预测模型。本课研究不仅为我国重大工程实际直接服务,而且为学科发展提供创新思路,进一步提升我国相关领域的研究水平。
结项摘要
本课题针对我国油气储运工程中对管线材料服役安全性能的重大需求,围绕X70钢在近中性pH值环境中的应力腐蚀行为与机理,对其裂纹扩展行为进行了研究,探讨了溶液pH值、Cl-浓度、阴极电位、交流干扰、塑性变形及氢等因素对其电化学和应力腐蚀行为的影响,并采用电偶腐蚀的研究方法对应力腐蚀裂纹尖端阳极溶解过程进行了模拟,最后对管线钢近中性pH环境中应力腐蚀裂尖非稳态电化学过程进行了分析。建立了成熟的裂尖非稳态电化学、裂尖高应力应变条件、离子浓聚和介质酸化特征的实验室测试方法和手段,建立综合的裂纹尖端非稳态电化学模拟测试方法,最终提出了综合裂尖新鲜金属表面、裂尖介质环境、裂尖高应变、氢富集等因素的裂尖阳极溶解理论计算公式,为高强度管线钢应力腐蚀防护方法和措施的完善提供了科学依据,为我国重大工程提供了重要技术支撑,具有重要的科学意义和实用价值。
项目成果
期刊论文数量(25)
专著数量(0)
科研奖励数量(4)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effect of negative half-wave alternating current on stress corrosion cracking behavior and mechanism of X80 pipeline steel in near-neutral solution
负半波交流电对X80管线钢在近中性溶液中应力腐蚀开裂行为及机理的影响
- DOI:10.1016/j.conbuildmat.2017.07.076
- 发表时间:2017
- 期刊:CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
- 影响因子:7.4
- 作者:Wan Hongxia;Song Dongdong;Liu Zhiyong;Du Cuiwei;Zeng Zhongping;Wang Zhigao;Ding De;Li Xiaogang
- 通讯作者:Li Xiaogang
Pitting Behavior of L415 Pipeline Steel in Simulated Leaching Liquid Environment
模拟浸出液环境中L415管线钢的点蚀行为
- DOI:10.1007/s11665-016-2463-z
- 发表时间:2017-02
- 期刊:Journal of Materials Engineering and Performance
- 影响因子:2.3
- 作者:Wan H. X.;Yang X. J.;Liu Z. Y.;Song D. D.;Du C. W.;Li X. G.;Liu ZY
- 通讯作者:Liu ZY
交流电对X80钢在近中性环境中腐蚀行为的影响
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:金属学报
- 影响因子:--
- 作者:万红霞;宋东东;刘智勇;杜翠薇;李晓刚
- 通讯作者:李晓刚
Effect of alternating current on stress corrosion cracking behavior and mechanism of X80 pipeline steel in near-neutral solution
交流电对X80管线钢在近中性溶液中应力腐蚀开裂行为及机理的影响
- DOI:10.1016/j.jngse.2017.01.008
- 发表时间:2017-02
- 期刊:Journal of Natural Gas Science and Engineering
- 影响因子:--
- 作者:Wan Hongxia;Song Dongdong;Liu Zhiyong;Du Cuiwei;Zeng Zhongping;Yang Xiaojia;Li Xiaogang;Li Xiaogang;Song Dongdong;Liu ZY;Du CW
- 通讯作者:Du CW
Anodic Dissolution Behavior of the Crack Tip of X70 Pipeline Steel in Near-Neutral pH Environment
X70管线钢裂纹尖端在近中性pH环境下的阳极溶解行为
- DOI:10.1007/s11665-016-2394-8
- 发表时间:2016-12-01
- 期刊:JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING AND PERFORMANCE
- 影响因子:2.3
- 作者:Cui, Zhongyu;Wang, Liwei;Wang, Xin
- 通讯作者:Wang, Xin
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其他文献
固砷矿物臭葱石组成与结构及其浸出稳定性研究现状
- DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20160556
- 发表时间:2016
- 期刊:化工学报
- 影响因子:--
- 作者:柯平超;刘志宏;刘智勇;李玉虎;刘付朋
- 通讯作者:刘付朋
骶神经调节术治疗女性膀胱过度活动症及间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征的疗效分析
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:中华泌尿外科杂志
- 影响因子:--
- 作者:王磊;宋奇翔;程欣;高雅;朴曙光;刘智勇
- 通讯作者:刘智勇
东江流域降水与径流演变趋势及周期特征分析
- DOI:10.14108/j.cnki.1008-8873.2016.02.007
- 发表时间:2016
- 期刊:生态科学
- 影响因子:--
- 作者:周平;陈刚;刘智勇;高常军
- 通讯作者:高常军
炼锌窑渣铁精矿HCl 浸出过程中硅的行为研究
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:中南大学学报(自然科学版)
- 影响因子:--
- 作者:王红军;刘志宏;张文海;李启厚;何仕超;李思唯;刘智勇
- 通讯作者:刘智勇
高砷次氧化锌混合碱浸出脱砷试验研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:湿法冶金
- 影响因子:--
- 作者:李莉;刘志宏;刘智勇;张鹏;李玉虎
- 通讯作者:李玉虎
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刘智勇的其他基金
高强度耐环境断裂型海工钢设计理论与耐蚀机理研究
- 批准号:52071017
- 批准年份:2020
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
基于纳米-原子尺度材料微观表征技术的应力腐蚀的位错电化学行为与效应研究
- 批准号:51771028
- 批准年份:2017
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于非稳态电化学技术的X80钢在土壤环境中的应力腐蚀行为及机理研究
- 批准号:50901041
- 批准年份:2009
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目