STUDY THE EFFECT OF LIQUID IMPINGEMENT CORROSION/EROSION WITH AND WITHOUT SOLID PARTICLES ON TWO PIPELINE GRADES API X65 & MILD STEEL AISI 1030. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MS_Thesis_(Muzammil)_G201404620.pdf Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذه الدراسة، تم التحقق من خصائص مقاومة التآكل والتآكل من نوعين من سبائك الصلب الكربوني بسبب الاصطدام النفاث السائل. وركزت الدراسة على تأثير سرعة النفاثة وزاوية النفاثة على معدل الاصطدام بالتعرية التآكل مع وبدون الجسيمات الصلبة التي تتراوح من 125μm-704μm (يعني حجم 314 ميكرون). ويؤدي اصطدام السوائل على معدات معالجة السوائل بسرعات عالية إلى حدوث مشاكل شديدة في التآكل والتآكل في الصناعات المختلفة. تم دراسة سلوك التعرية التآكل من الكربون الصلب إيسي 1030 و أبي 5L- X65 تجريبيا مع الأخذ بعين الاعتبار تأثير السرعة ومختلف الملائكة الاصطدام (على سبيل المثال° 15 ،° 30 ،° 45 ،° 60 ، و° 90 درجة) في 0.2 M كلوريد الصوديوم حل لمدة أربع وعشرين ساعة لوحظ أن الحد الأقصى للتآكل في معدل التآكل عند 45 درجة في ثلاث سرعات مختلفة (أي 3 و 6 و 12 م / ث). ويؤدي هذا الحد الأقصى للتآكل معدل التآكل إلى التأثير المشترك للإجهاد القص والإجهاد تأثير على سطح العينة أثناء الاختبار. في الزوايا السفلية )° 15 -° 30) كان إجهاد القص مهيمنا، وفي زوايا أعلى )° 60 ° -90 درجة) كان التأثير الطبيعي للإجهاد سائدا. ومع ذلك، كان هناك توازن بين هذين الإجهادين في 45 درجة، مما أدى إلى الذروة الانكماش معدل التآكل مع أعمق ندبة ارتداء (57μm عميقة). تم تصور عمق ندبة ارتداء في مناطق سرعة عالية، (بالقرب من منطقة الاصطدام) بروفيلوميتر البصرية. ولوحظ أنه مع زيادة السرعة، ازداد أيضا معدل التعرية للتآكل. تم تحليل آلية التعرية للتآكل باستخدام تقنية سيم للسطوح المتآكلة. وأظهرت الملاحظات من الميكروسكوب سيم، أن الندوب راحة تشكلت في اتجاه تدفق السوائل. في زوايا أقل )° 15 - ° 30) لوحظ الحراثة الضحلة الممدود، تشوه البلاستيك، رفع الشفاه تليها تسطيح من التلال. بينما، في زوايا وسيطة، تم العثور على الحراثة العميقة والحفر العميقة. ومع ذلك، تم تحديد الثغرات، والتزوير الجزئي، والقذف، وتشكيل الصفائح الدموية وإزالتها كآليات مهيمنة عند زاوية° 90 درجة في تجارب مقاومة التعرية للتآكل.

English Abstract

In this study, the impingement corrosion and erosion-corrosion characteristics of two types of carbon steel alloys due to liquid jet impingement were investigated. The study was focused on the effect of jet velocity and jet angle on the rate of impingement erosion-corrosion with and without the solid particles of size ranging from 125μm-704μm (means size of 314 μm). Fluid impingement on fluid handling equipments at high velocities results in severe impingement erosion-corrosion issues in different industries. The impingement erosion-corrosion behavior of carbon steel AISI 1030 and API 5L- X65 was investigated experimentally taking into consideration the effect of velocity and different impingement angels (e.g. 15°, 30°, 45°, 60°, & 90°) in 0.2M NaCl solution for twenty four hours. The maximum impingement erosion-corrosion rate was observed at 45° in three different velocities (i.e. 3, 6 & 12 m/s). This maximum erosion-corrosion rate is resulted to the combined effect of shear stress and impact stress on the specimen surface during the test. At lower angles (15°-30°) shear stress was dominant and at higher angles (60°-90°) normal impact stress was dominant. However, there was a balance between these two stresses at 45°, which resulted in the peak impingement erosion-corrosion rate with the deepest wear scar (57μm deep). The wear scar depth in high velocity regions, (near impingement zone) was visualized by optical profilometer. It was observed that with an increase in velocity, the impingement erosion-corrosion rate was also increased. Impingement erosion-corrosion mechanism was analyzed using SEM of the eroded surfaces. Observations of the SEM micrographs, demonstrated that, the recessed scars were formed in the direction of fluid flow. At lower angles (15º-30º) the shallow-elongated ploughing, plastic deformation, raised lips followed by flattening of the ridges were observed. Whereas, at intermediate angles, deep ploughing and deep craters were found. However dimples, micro-forging, extrusion, platelet formation and their removal were identified as dominant mechanisms at 90° angle in the impingement erosion-corrosion experiments.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Ihsan-ul-Haq Toor, Ihsan ul Haq Toor
Committee Members:	Hassan M. Badr, Hassan M. Badr and M. Abdul Samad, M. Abdul Samad
Depositing User:	HAFIZ IRSHAD (g201404620)
Date Deposited:	16 May 2017 12:48
Last Modified:	31 Dec 2020 08:57
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140319