骨折機械ベースのエンジニアリング批判的分析(ECA)は、エンジニアリング業界で多くの場合、さまざまなルートを通じてサービスのフィットネスを評価します。たとえば、サービス中に発見された特定の欠陥の安定性を評価したり、設計と製造中の欠陥受け入れ基準を定義したりします。骨折の力学ベースのアプローチでは、信頼できる整合性評価を実行するために、材料特性(引張特性と骨折の靭性)を正確に定義する必要があります。石油およびガス産業は、より深く、より困難な地域を探求して、硫化水素(酸っぱいガス)の存在の可能性が高い新しい石油とガスの貯水池を発見しています。酸っぱいサービス環境は、環境の重症度に応じて、カーボンマンガン鋼の骨折抵抗にさまざまな範囲に悪影響を与える可能性があるという事実が確立されています。パイプラインまたはサワーサービスの下で動作するその他の加圧コンポーネントのECAを実行するには、可能な限りサービス環境を密接に反映する条件の下で、与えられた材料の破壊靭性データを生成する必要があります。
従来の破壊力学のテスト技術を使用して、酸っぱい環境にさらされた材料の骨折挙動を正確に定量化することは困難です。現在、既存の標準での酸っぱい骨折の靭性テスト方法に関する適切なガイダンスはありません。このレポートは、周囲温度テストプログラムに関連する実験的および分析的作業の結果を示しています。これには、現在の標準での酸っぱい骨折の靭性テストに関する既存のガイダンスの簡単な概要と、周囲温度と圧力の特定の酸っぱい環境でのAPI 5L X65パイプライン鋼のテストの結果が含まれます。その後、実験的観察とのリンクを理解するために、亀裂先端水素濃度に対する負荷の影響(荷降ろしコンプライアンス骨折靭性テスト中に適用される)の影響を詳しく説明するために数値モデリングを使用しました。また、このレポートには、酸っぱい環境で骨折抵抗を定義するために使用されるさまざまなアプローチに対する欠陥耐性の感度を評価するために、仮想パイプラインシステムのいくつかの前の-定義されたサービスロードに対して実行された評価の結果も組み込まれています。
重要な発見既存の基準は、関連する骨折の靭性テストに関するいくつかのガイダンスを提供しますが、環境への影響に関連する複雑さのために、より実用的で一般的に許容可能なガイドラインを作成するためには、重要な作業が必要です。
骨折抵抗またはR曲線テストの場合、亀裂拡張は、アンロードコンプライアンス(UC)と直接電流潜在ドロップ(DCPD)技術の両方を使用して、許容精度で測定できます。 UCメソッドは簡単です(必要な機器が必要です)が、循環荷重の潜在的な効果によりR曲線が低下する可能性があります。
利便性と実用性の観点から、範囲3x10‑4〜5x10-4 mpam0.5S-1の範囲内のkレートは、予想される下限破壊靭性に合理的に近い骨折を提供できることがわかりました。
標本が特定の期間固定変位の下で保持されていた部分R曲線テストは、おそらく硫化物ストレス腐食亀裂(SSC)のために、変位保持期間中にある程度の亀裂成長を示しました。 TWIの経験に基づいて、0.2mmのポイントと、指定された環境/材料の組み合わせの最大力に関連する亀裂延長の間に存在する可能性があります。
水素拡散と延性亀裂の成長のマルチ-物理モデルが開発されました。結果は、亀裂先端の前の水素濃度が標本の初期水素濃度の約2倍に達することを示しています。
単一点骨折の靭性値と下限部分R曲線に基づくECAは、後者が前者よりも高い欠陥耐性レベルを生成できることを示しています。 r -曲線の使用によって生じた利益の範囲は、適用された応力とR曲線で許可された最大亀裂伸長に依存します。
