شبيه‌سازي آسيب خوردگي حفره‌اي فولاد خط لوله در حضور هيدروژن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

موادو متالورژي

كارشناسي ارشد

خوردگي حفره¬اي، يكي از مشكلات رايج لوله‌هاي فولادي به‌خصوص در صنايع نفت و گاز است. طبق مطالعات صورت‌گرفته، سطح داخلي لوله‌ها در مجاورت سيال‌هاي مختلف قرار دارد كه همين امر مي‌تواند سبب بروز خوردگي حفره¬اي در لوله‌ها و تخريب آن شود. در اين تحقيق حضور هم‌زمان خوردگي حفره¬اي و هيدروژن در خطوط لوله انتقال نفت و گاز با استفاده از داده‌هاي آزمايشگاهي و شبيه‌سازي المان محدود مورد بررسي قرار گرفته است. در اين راستا، با استفاده از آزمون‌هاي مختلف آزمايشگاهي بر روي فولاد خط لوله داده‌ها استخراج شده و تأثير پارامترهاي مهم مانند تعداد حفره‌ها، حضور هيدروژن و ابعاد حفره‌ها شبيه‌سازي و ارزيابي شد. همچنين، اعتبارسنجي نتايج شبيه‌سازي بر اساس نتايج مطالعات مختلف و به‌صورت عددي و آزمايشگاهي و همچنين ارزيابي نمونه‌هاي صنعتي صورت گرفت و تطابق داده‌هاي حاصل از شبيه‌سازي و داده‌هاي استخراج شده از نمونه صنعتي تأييد گرديد. بر اساس نتايج به‌دست‌آمده، تغيير در عمق حفره‌هاي ناشي از خوردگي حفره‌اي، افزايش تمركز تنش را به دنبال داشته و حضور هيدروژن باعث ضعف در پيوند¬ها شده و وجود اين دوعامل به صورت همزمان مي¬تواند خط لوله را در بازه زماني كمتري از سرويس خارج كند و عمر آن را تا 18 درصد كاهش دهد، همچنين در ادامه اين پژوهش صلاحيت سرويس‌دهي، يك خط لوله انتقال گاز داراي خوردگي حفره‌اي نيز مورد بررسي قرار گرفت. اگرچه نتايج به‌دست‌آمده از صلاحيت سرويس‌دهي، نتايج پيشين را تأييد مي‌كند؛ اما در صنايعي از جمله نفت، گاز و پتروشيمي تأثير حضور هيدروژن ناديده گرفته مي‌شود؛ لذا در اين پژوهش حضور هيدروژن حائز اهميت بوده و نتايج حاصل از صلاحيت سرويس‌دهي را تغيير مي¬دهد.

225184

خوردگي و حفاظت از مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان