ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПОСЛЕСВАРОЧНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СОВМЕСТИМОСТЬ С ВОДОРОДОМ

Abstract

В статье рассмотрено влияние послесварочной термообработки (PWHT) на свойства стали для трубопроводов с термомеханической обработкой (ТМО) при взаимодействии с газообразным водородом. Объектом исследования являлись образцы основного металла и продольных сварных соединений труб большого диаметра Х65 в исходном состоянии (после ТМО) и после PWHT. Испытания в среде водорода показали, что проведение PWHT по режимам ASME В 31.12 снижает пластические характеристики трубной стали Х65 при воздействии газообразного водорода, что связано с тем, что PWHT способствует значительному увеличению количества ловушек и концентрации водорода в поверхностном слое. Микроструктура образцов после PWHT характеризуется значительным количеством высокодисперсных выделений, предположительно карбидов, которые могут выступать в качестве низкоэнергетических ловушек водорода, увеличивая количество диффузионно-подвижного водорода и способствуя его перемещению в зоны развития трещин. На образцах с PWHT после испытаний в водороде наблюдается существенное изменение характера разрушения, свидетельствующее об охрупчивающем влиянии водорода: множественные расслоения, трещины, излом состоит преимущественно из фасеток квазискола. Таким образом, проведение послесварочной термической обработки стали Х65 приводит к значительному увеличению негативного влияния водорода на сталь: наблюдается охрупчивание термообработанной стали при воздействии газообразного водорода. Так как проведение послесварочной термообработки негативно влияет на совместимость с газообразным водородом стали Х65, допускается отмена PWHT в соответствии с п. GR-3.7.1 ASME B 31.12.