Μελέτη της επίδρασης του υδρογόνου στην μηχανική συμπεριφορά χαλύβδινων συγκολλητών σωληνώσεων μεταφοράς πετρελαιοειδών και υδρογονανθράκων

Μπελντέκος, Ιωάννης; Belntekos, Ioannis

dc.contributor.author	Μπελντέκος, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Belntekos, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2020-09-29T14:02:09Z
dc.date.available	2020-09-29T14:02:09Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51198
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18896
dc.rights	Default License
dc.subject	Καθοδική φόρτιση	el
dc.subject	Cathodic polarization	en
dc.subject	Ψαθυροποίηση υδρογόνου	el
dc.subject	Θραυστογραφική ανάλυση	el
dc.subject	Χαλύβδινες σωληνώσεις	el
dc.subject	Hydrogen embrittlement	en
dc.subject	Fracture analysis	en
dc.subject	Pipeline steel	en
dc.title	Μελέτη της επίδρασης του υδρογόνου στην μηχανική συμπεριφορά χαλύβδινων συγκολλητών σωληνώσεων μεταφοράς πετρελαιοειδών και υδρογονανθράκων	el
dc.title	Investigation of the Correlation between Hydrogen Cathodic Charging Conditions and Toughness Properties of Longitudinal Submerged Arc Welded X65 Pipeline Steels	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υλικά	el
heal.classification	Materials	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-24
heal.abstract	Θεματικός άξονας της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτέλεσε η μελέτη της επίδρασης του υδρογόνου στη μηχανική συμπεριφορά χαλύβδινων συγκολλητών σωληνώσεων μεταφοράς πετρελαιοειδών και υδρογονανθράκων. Ουσιαστικά, η εργασία αυτή επικεντρώνεται στη διερεύνηση της συσχέτισης μεταξύ των συνθηκών της καθοδικής φόρτισης του υδρογόνου και της ενδογενούς ιδιότητας της δυσθραυστότητας συγκολλημένου χάλυβα Χ65 από σωλήνα SAWL (Submerged Arc Weld Longitudinal). Η πειραματική τεχνική που εφαρμόστηκε για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών μεγεθών που αφορούν στη δυσθραυστότητα (δ, ΚQ, J) έπειτα από τη καθοδική φόρτιση των δοκιμίων εντός περιβάλλοντος εμπλουτισμένου σε υδρογονοκατιόντα ήταν η μηχανική δοκιμή CTOD (Crack Tip Open Displacement). Πιο συγκεκριμένα, η ηλεκτροχημική διέγερση των δοκιμίων έλαβε χώρα σε ηλεκτρολυτικό κελί με επιβαλλόμενη πυκνότητα έντασης ρεύματος 30 mA/cm2 και χρονική διάρκεια παραμονής 48 ώρες. Μέσω αυτής της μελέτης, προέκυψαν ενδιαφέροντα αποτελέσματα σχετικά με το βάθος διείσδυσης και τον συντελεστή διάχυσης των υδρογονοκατιόντων εντός του κρυσταλλογραφικού πλέγματος καθώς και την επιφανειακή πυκνότητα κάλυψης, το μέσο μέγεθος ανάπτυξης και την μορφολογία τόσο των φλυκταινών υδρογόνου, όσο και μικρορωγματώσεων. Πιο αναλυτικά, το βάθος διείσδυσης των υδρογονοκατιόντων εντός της μεταλλικής μήτρας προσδιορίστηκε με τη διεξαγωγή μικροσκληρομετρήσεων σε κάθετες τομές των συγκολλημένων δοκιμίων, ενώ η πυκνότητα επιφανειακής κάλυψης των φλυκταινών υδρογόνου και των μικρορωγματώσεων ποσοτικοποιήθηκε με τη χρήση στερεοσκοπίου και ενός ειδικού προγράμματος ανάλυσης εικόνας Image J. Τέλος, οι προκύπτουσες από τη δοκιμή CTOD καμπύλες δύναμης – επιμήκυνσης (F – L) σε συνδυασμό με τις καθιερωμένες μαθηματικές συναρτήσεις, αποτέλεσαν τη βάση για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών μεγεθών που σχετίζονται με τη δυσθραυστότητα, ενώ η ανάλυση των μικρομηχανισμών που συνετέλεσαν στην τελική αστοχία του μεταλλουργικού συστήματος (έναρξη και διάδοση μικρορωγματώσεων) μελετήθηκαν με τη βοήθεια Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης (Scanning Electron Microscopy – SEM).	el
heal.abstract	The main subject of this thesis is the study of the effect of hydrogen on the mechanical behavior of pipeline steels. More precisely, this work focuses on the investigation of the correlation between hydrogen cathodic charging conditions and toughness properties of SAWL welded X65 pipeline steels. The experimental technique which was applied to determine the characteristic parameters associated with toughness (δ, ΚQ, J) was the Crack Tip Open Displacement (CTOD) after hydrogen cathodic charging process. The hydrogen polarization of specimens took place in an electrolytic cell with applied current density 30 mA/cm2 and cathodic charging duration 48 h. Through this study, interesting results were provided concerning diffusion depth and diffusion coefficient of hydrogen cations and surficial density, mean size and morphology of blisters and microcracks. More analytically, the penetration depth of hydrogen cations in metal matrices was determined by conducting microhardness testing in the cross sections of welded specimens, whilst the surface density of blisters and microcracks was quantified using stereoscopic technique and Image J analysis program. Finally, the strength-elongation curves were utilized to determine the characteristic mechanical parameters related to fracture toughness, while the analysis of contributing micro - mechanisms to the failure of microstructures (crack initiation and propagation paths) was performed by the aid of Scanning Electron Microscopy.	en
heal.advisorName	Παντελής, Δημήτριος	el
heal.advisorName	Pantelis, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Τσούβαλης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Σαμουηλίδης, Εμμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Ανυφαντής, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Tsouvalis, Nicholaos	en
heal.committeeMemberName	Samuelides, Emmanuel	en
heal.committeeMemberName	Anyfantis, Konstantinos	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών. Εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	159 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false