hrvatski

Osjetljivost čelika X70 na hladne pukotine pri mokrom podvodnom zavarivanju

U ovom radu obrađena je problematika podvodnog mokrog zavarivanja čelika za cjevovode API 5L X70 s aspekta osjetljivosti na nastanak hladnih pukotina. U uvodnom dijelu obrazložena je motivacija istraživanja te je dan presjek dosadašnjih spoznaja i provedenih istraživanja na području mokrog podvodnog zavarivanja, dodatnih materijala, mehanizama nastanka hladnih pukotina, utjecaja katodne zaštite i razvoja čelika za cjevovode. Definirane su hipoteze te je osmišljen plan eksperimenta za dobivanje relevantnih informacija nakon čije statističke obrade će biti moguće donijeti određene zaključke te odbaciti ili prihvatiti hipoteze. Eksperimentalni rad proveden je u Laboratoriju za zavarivanje, Fakulteta strojarstva i brodogradnje. Iz osnovnog materijala API 5L X70 izrađene su epruvete za određivanje difundiranog vodika i Implant test. Primijenjena su tri postupka zavarivanja-REL, zavarivanje praškom punjenom žicom u plinskoj zaštiti i zavarivanje samozaštićujućom praškom punjenom žicom , svaki na tri razine unosa topline. Epruvete su prije zavarivanja držane u katodnoj zaštiti na tri razine potencijala. Nakon zavarivanja izmjereni su difundirani vodik, određeno je kritično Implant naprezanje te su izmjerene tvrdoće HV10. Analiza rezultata je pokazala da postupak zavarivanja, ovisno o unosu topline, kao i potencijal katodne zaštite imaju utjecaja na difundirani vodik i na kritično Implant naprezanje. Također je pokazano da se unosom topline može utjecati na mikrostrukturu u ZUT-u što se direktno očitava na vrijednostima tvrdoća i smanjenju rizika od pojave hladnih pukotina. Mikrostrukturna analiza ukazala je da su kod većine uzoraka u grubozrnatom ZUT-u detektirane hladne pukotine te da postoji značajan utjecaj nehomogenosti na pojavu hladnih pukotina. Statističkom analizom potvrđeno je da su unos topline i potencijal katodne zaštite značajni faktori koji utječu na difundirani vodik i kritično Implant naprezanje. Metodom odzivnih površina dobiveni su matematički modeli koji su provjereni i uspoređeni sa postojećim podacima i modelima te je ustanovljena dobra korelacija. Na osnovi provedenog ekperimentalnog rada i analize podataka dobivenih mjerenjem difundiranog vodika i kritičnog Implant naprezanja zaključeno je da je moguće podvodno mokro zavarivanje na čeliku X70 uz postizanje zavara određene kvalitete i bez pojave hladnih pukotina. Međutim, pri tome za svaki postupak zavarivanja postoji određeno područje parametara čija primjena daje optimalne rezultate. Uz to, pokazano je da potencijal katodne zaštite ima utjecaja na cjelovitost podvodnih cjevovoda s gledišta pojave hladnih pukotina.

podvodno mokro zavarivanje; cjevovodi; hladne pukotine; difundirani vodik

nije evidentirano