KFUPM ePrints

FATIGUE BEHAVIOUR OF HIC DAMAGED LINE PIPE STEEL

Al-Shammary, Rakan A. (2005) FATIGUE BEHAVIOUR OF HIC DAMAGED LINE PIPE STEEL. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF (FATIGUE BEHAVIOUR OF HIC DAMAGED LINE PIPE STEEL)
Restricted to Registered users only

11Mb

Arabic Abstract

إن سلوك الإجهاد لفولاذ الأنابيب المتضرر بالهيدروجين عامل أساسي لتقديم معلومات خلفيه لإنجاز دراسة ملائمة الخدمة على الأنابيب في مجال صناعة البترول. إن صدى الحديد الصلب في بيئة حمضيه مبلله بالماء ينتج ذرات الهيدروجين التي يتم امتصاصها بالفولاذ. تتجمع ذرات الهيدروجين في الشوائب الغير معدنية وفي العيوب المعدنية الأخرى كحدود البلورات المعدنية. في الشوائب تتحد ذرات الهيدروجين لتكون جزيئات الهيدروجين. كلما أزداد تركيز الهيدروجين تزايد الضغط لينتج تفقعات دقيقه في الفولاذ. يحدث التصدع المستحث بالهيدروجين عندما تتصل التفقعات القصبره مع بعضها في أعماق مختلفة في الفولاذ لتكون تدرجات متتالية التي فد تصل إلى السطح وتسبب فشل المعدن. الدراسة الحالية تبحث تأثير ضرر الهيدروجين على سلوك الإجهاد في فولاذ الأنابيب. العينات المستخدمة في أعمال التجارب مصممه لمواصفات "تطبيق تجارب إجهاد محورية بقوة تحكم ومدى ثابت". تم استخدام طريقة تجارب قياسية لتحاكي بيئة الخدمة التي يتم بها امتصاص الهيدروجين من صدى الكبريتيد المائي. يتم بعد ذلك تجربة اختبار إجهادي للعينات المحشوة بالهيدروجين. ثم بعد ذلك إجراء فحوصات المعدن مجهريا وفحص سطح التصدع للعينات الفاشلة لتحديد العلاقة بين التصدع والبنية ألمجهريه للمعدن، ولتقييم استجابة المعدن للبيئات الميكانيكية والكيميائية.

English Abstract

The fatigue behavior of hydrogen damaged pipeline steels is essential to provide useful and necessary background information for performing any Fitness-For-Service study on pipelines in the oil industry. Corrosion of steel in wet sour environment produces atomic hydrogen which is absorbed by the steel. Hydrogen atoms accumulate at non-metallic inclusions and other metallic defects such as grain boundaries. At inclusions hydrogen atoms combine to form molecular hydrogen inside the steel. As the concentration of hydrogen increases, the pressure builds up to produce microscopic blisters. Hydrogen-induced cracking (HIC) occurs when short blisters at varying depths within the steel link together to form a series of steps which may reach the surface and cause the metal to fail. The present study investigates the influence of hydrogen damage on the fatigue behavior of line pipe steel. The specimens used for the experimental work are designed in compliance with ASTM-E-466-96 “Conducting Force Controlled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials”. A standard test method was used to simulate the service environment of hydrogen absorption from aqueous sulfide corrosion. The hydrogen charged samples were then fatigue tested. Metallography and fractography examinations of failed samples were performed for fracture surface analyses to determine the relationship of the fracture mode to the microstructure, and evaluate the materials’ response to mechanical and chemical environments. Samples prepared transverse to the rolling direction of the steel and exposed to HIC were found to have a better fatigue life than HIC exposed samples that were prepared along the rolling direction of the steel.



Item Type:Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:HIC,Fatigue, pipeline,
Date:17 May 2005
Date Type:Completion
Subjects:Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Creators:Al-Shammary, Rakan A.
Email:rakan.shammary@aramco.com
Committee Advisor:Khan, Zafarullah
Committee Members:Nesar, Merah and Gasem, Zuhair
ID Code:136081
Deposited By:MOHAMMED ZAHID ILYAS
Deposited On:24 Jun 2009 14:04
Last Modified:30 Apr 2011 16:59

Repository Staff Only: item control page