摘要:氢脆是影响管线钢寿命最严重的破坏机理之一.通过氢促进分子解离(HEDE)和氢增强局部塑性(HELP)这两种主流理论,我们可以预测,如果更多的氢原子积累在塑性区,氢脆作用得以增强,裂纹生长速率也会相应增加.在目前的研究中,管线钢中压力变化与氢原子积累之间的关系得以量化,从而量化了氢脆对裂纹生长的影响.研究发现,氢的积累速率与应力强度成正比,与温度成反比,因此较高的应力强度和较低的温度会增加氢的积累和裂纹的扩展.新研发的裂纹生长模型综合考虑了氢势能、扩散系数、裂纹尖端附近的静水应力和临界加载频率等因素对管线钢裂纹生长速率的影响.预测值与近中性pH值溶液(土壤溶液)中X-65钢的实验结果比较,从而验证了模型的准确性.这种氢扩散模型有助于揭示以前被忽视的危险操作,如小加载周期(minor cycle),并提供了一种更简单的方法来优化实际操作,从而延长管线钢的使用寿命.