До проблеми зварювальних робіт на діючих газопроводах. Частина II

Abstract

Описано можливі процеси наводнювання і навуглецювання металу магістральних газопроводів при термічному розкладанні метану на нагрітій ділянці внутрішньої поверхні труб під час виконання зварювальних робіт безпосередньо під тиском газу. Виходячи із загальних процесів розчинення водню в металі, зародження і розвитку водневих тріщин в трубних сталях, запропоновано математичну модель дифузії водню в металі за наявності "уловлювачів " (пасток), які вилучають водень з дифузійного процесу. Проаналізовано розв 'язок задачі, отримано розрахункові рівняння для визначення кількості водню, вилученого з дифузійного процесу, сумарної (експериментально вимірюваної) кількості водню в металі. Проаналізовано кінетику водневого насичення металу. Викладено умови навуглецювання металу труб при термічному розкладанні метану на нагрітій пристінній ділянці труби. Описано експериментальні результати стендових досліджень, дано аналітичну оцінку процесу навуглецювання металу. Сформульовано практичні висновки і рекомендації.

Processes of hydrogenation and carburization of metal that may take place at thermal decomposition of methane on pipe's heated]nner surface during in-service welding of gas pipelines are described. Based on processes of hydrogen dissolving in metal, initiation and development of cracks In pipe steels, a mathematical model of hydrogen diffusion into the metal in case of hydrogen trapping was developed. Solution of the problem was analyzed Equations for estimating the amount of hydrogen that is excludedfrom diffusion process as well as the iotai amount (experimentally measurable) of hydrogen in metal were derived. Kinetics of of metal saturation with hydrogen was analyzed. Conditions for metal carburization during thermal decomposition of methane nearby pipe's heated inner surface are explained. Experimental results of bench tests are provided and analysis of carburization process was given. Practical hints ana conclusions were made.