高压直流输电负向干扰对X80M管线钢的氢致损伤行为研究

摘要

针对高压直流输电(HVDC)单极/双极接地形成的直流干扰对埋地管道造成的损伤,研究了负向干扰对X80M管线钢的损伤行为的影响.采用原位充氢的轴向拉伸试验方法研究了负向干扰电位、拉伸速率对X80M管线钢在NS4土壤溶液中的应力-位移曲线和氢脆敏感性指数的影响规律,采用扫描电子显微镜观察了拉伸试样主断口的断裂特征.研究发现:在-50～-150 V负向干扰电位范围内,X80M管线钢存在严重的氢损伤风险,但当干扰电位负于-80～-100 V时,X80M管线钢的氢脆敏感性有所降低;负向干扰电位越负,试验溶液的温度升高,从而影响X80M管线钢的氢脆敏感性;拉伸速率较低时,X80M管线钢的氢脆敏感性较大,呈现出脆性断口特征,但随着拉伸速率增大,脆性特征逐渐向韧性断口转变.原因分析表明:高压直流输电负向干扰会增加X80M管线钢的氢致开裂敏感性,负向干扰正于-80 V时比较显著,此种情况下管线钢呈现出明显的脆性断裂特征,因此工程中应监测高压直流输电负向干扰幅值,对负向干扰正于-80 V的高风险区域做好管道的排流措施.