- Research Article
- 10.18668/ng.2025.12.06
Badanie wpływu wodoru na rury stalowe o minimalnej normatywnej granicy plastyczności 485 MPa
- Dec 01, 2025
- Nafta-Gaz
- Instytut Nafty I Gazu – Państwowy Instytut Badawczy + 1 more +1
Transport wodoru rurociągami stalowymi może prowadzić do niekorzystnego oddziaływania na ich materiał. Zjawisko to ma szczególne znaczenie w przypadku stali o podwyższonej wytrzymałości, na przykład o minimalnej normatywnej granicy plastyczności wynoszącej 485 MPa. Na odporność stali na działanie wodoru wpływ mają takie czynniki jak środowisko pracy, właściwości materiałowe oraz charakterystyka mechaniczna. W obszarze środowiska istotna jest temperatura, w odniesieniu do materiału – poziom wytrzymałości, mikrostruktura i jej jednorodność, a w zakresie właściwości mechanicznych – naprężenia występujące w ściankach rury, wady materiałowe, cykliczne zmiany ciśnienia oraz naprężenia szczątkowe pozostające w materiale po procesach produkcyjnych i obróbczych. Ze względu na stosunkowo niską temperaturę pracy rurociągów transportujących wodór nie ma konieczności oceny wpływu wodoru na materiał w temperaturach powyżej 150°C, w których czynnik ten może istotnie oddziaływać na odporność stali. Rury stalowe wytwarzane w odmiennych warunkach obróbki różnią się składem chemicznym oraz mikrostrukturą. W przypadku rur przewidzianych do pracy przy wysokich naprężeniach zaleca się stosowanie stali normalizowanej. W obszarze czynników mechanicznych istotne są naprężenia w ściance rury i ich zmienność, defekty materiałowe oraz naprężenia szczątkowe pozostające po procesach produkcyjnych. Gazociągi projektowane są głównie do pracy przy obciążeniach statycznych, gdyż zmiany ciśnienia są niewielkie. Długotrwałe oddziaływanie wodoru może jednak powodować degradację mechaniczną, prowadzącą do inicjacji i propagacji pęknięć oraz obniżenia wytrzymałości stali. W artykule zaprezentowano wyniki badań przeprowadzonych w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie badawczym (INiG – PIB), których celem była ocena wpływu wodoru na rury wykonane ze stali gatunku L485NE. Badania polegały na poddaniu próbki rury działaniu wodoru pod ciśnieniem 6,3 MPa. Następnie przeprowadzono ocenę potencjalnych uszkodzeń ścianki rury z zastosowaniem badań ultradźwiękowych. Na podstawie uzyskanych wyników nie stwierdzono negatywnego oddziaływania wodoru na materiał badanej rury.
Read more