摘要：氢致开裂是高含硫气田集输管网、长输管网管线钢失效的主要模式之一,为明确管道氢致开裂的机理与过程,对其开裂模式进行了研究。对氢质量浓度在金属裂尖扩展过程中的变化规律进行分析,考虑分形效应的影响,对氢致裂纹的动力学模型进行修正,提出了氢致裂纹扩展的直裂纹-剪切带分形模型:在Gerberich对氢致开裂研究的基础上,基于裂尖的氢化作用与裂纹扩展过程中存在的耦合因素,将断裂过程区的形状与裂纹的扩展长度进行结合,构建了氢致开裂裂纹扩展各阶段分形速率的表达式,得到了更为合理的基于分形效应的氢致开裂数学模型。以材质为16Mn和20钢的天然气管道为例,分别计算了母材与焊缝处的氢致裂纹扩展速率,对比得出两种材料抗H2S的性能,研究结果对于高含硫管道材料的选择具有一定指导意义。（图6,表2,参20）

关键字：管线钢;氢致开裂;分形效应;扩展速率;失效模式

ISSN号：1000-8241

卷、期、页：:172-177,6

发表日期：2020-10-20

收录情况：北大中文核心期刊,地学领域高质量科技期刊分级目录（国内T2）,CSTPCD（中国科技核心期刊）（统计源期刊）

发表期刊名称：油气储运

参与作者：张菁,刘冀宁,伍志明

通讯作者：陈一诺,彭玉杰

第一作者：董绍华

论文类型：期刊论文

论文概要：张菁,董绍华,刘冀宁,陈一诺,彭玉杰,伍志明，高含硫管道氢致开裂的分形效应及扩展速率计算，油气储运，2020，:172-177,6

论文题目：高含硫管道氢致开裂的分形效应及扩展速率计算