[发明专利]一种大变形管道塑性变形情况下的电化学腐蚀性能评价方法

说明书

本发明公开了一种大变形管道塑性变形情况下的电化学腐蚀性能评价方法，本发明将X100管线钢作为研究对象，对传统的电化学腐蚀性能评估方法进行改进，通过电化学实验和预应变实验相结合的实验方法，研究预应变对X100管线钢电化学腐蚀的影响，并采用透射电镜，扫描电镜等方法对影响机理进行辅助分析。

技术领域

本发明属于管线钢技术领域，具体涉及一种大变形管道塑性变形情况下的电化学腐蚀性能评价方法。

背景技术

随着深海油气的进一步开发，作为石油天然气最合理，最安全的运输方式，管线钢运输正进入飞速发展的时期。相较于其他运输方式，管线钢运输可以克服恶劣的运输环境，实现大规模长距离运输。随着管道运输技术的发展，其趋势已经向大口径、强耐蚀性、高压运输等方向过渡。同普通碳钢相比，管线钢在力学性能、耐蚀性能、焊接性能都具有更优异的表现，不但提高了输送效率，还保障了运输的安全。由于管线钢具有高强度和高质量特点，在管道运输中可以显著降低钢材壁厚，进而减少整体的重量，这样一来就降低了输送成本，增加了运输效益。研究表明，采用X100管线钢作为长距与离，高压力管道运输用钢，具有显著的经济效益。

针对较低级别的管线钢(如X80钢)的电化学腐蚀行为，国内外已开展了大量研究，并取得了一系列重大进展。但X100管线钢作为新一代管线钢，距问世才十年左右的时间，其在满足高强度的同时，还具有良好的低温韧性、焊接性和成形性。作为新兴的高强度管道用钢，X100钢在使用过程中不可避免的受到电化学腐蚀影响。其电化学腐蚀行为虽受到一定关注，但还未得到太多报道，同时在制造、铺设和使用过程中将使X100管线钢受到不可避免的人为的或突发的大塑性应变，即预应变。关于预应变对X100管线钢电化学腐蚀的影响更是鲜有报道。因此对预应变对X100管线钢电化学腐蚀的影响进行深入研究是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大变形管道塑性变形情况下的电化学腐蚀性能评价方法，完善在预应变情况下大变形管道的电化学腐蚀性能评价方法，研究预应变对管线钢的电化学腐蚀性能影响。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大变形管道塑性变形情况下的电化学腐蚀性能评价方法，包括以下步骤：

步骤一、对试验管线钢进行预拉伸，使试样具有不同的预应变；

步骤二、测定具有不同预应变的试样的金相形貌和扫描电镜形貌；

步骤三、对具有不同预应变的试样进行电化学试验研究，通过电化学工作站得到管线钢不同预应变程度下的极化数据，并通过分析软件拟合计算得到电化学腐蚀参数；

步骤四、测定电化学实验后的样本的金相形貌和扫描电镜形貌；

步骤五、综合动电位极化分析、金相形貌分析、微观腐蚀形貌分析对大变形管道的电化学腐蚀性能进行评价。

在上述技术方案中，在步骤一中，所述预拉伸采用单轴拉伸方法。

在上述技术方案中，在步骤一中，所述预拉伸采用长春机械研究院生产的DDL200型万能试验机。

在上述技术方案中，在步骤一中，所述的拉伸速度为1mm/min。

在上述技术方案中，在步骤一中，所述预应变分别为0、1％、2％和3％。

在上述技术方案中，在步骤三中，所述电化学试验的步骤如下：

(1)将X100管线钢线切割加工成尺寸为0.8cm*0.8cm*0.2cm方形薄片；

(2)将除工作表面的其他部分用环氧树脂密封，工作表面采用砂纸打磨至2000#号砂纸；

(3)电化学实验采用GAMRY电化学工作站，三电极体系，工作电极为X100管线钢试样，辅助电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极；