تشخيص ترك هاي تنشي سولفيدي (SSC) با استفاده از مدل سازي تكنيك آرايه فازي

Detection of Sulfide Stress Cracks (SSC) with the Use of Modeling of Phased Array Technique

اهميت انرژي حاصل از نفت و گاز، سبب شده كه همواره رفتار فولادهاي مورد كاربرد در خطوط انتقال نفت و گاز، به ويژه فولادهاي پر استحكام، مورد توجه كشورهاي نفت خيز و صنعتي قرار گيرد. خطوط لوله به كارگيري شده در محيط هاي ترش، دچار انواع خوردگي، به خصوص تخريب هاي ناشي از تردي هيدروژني مي شوند. زماني كه سولفيد در محيط سرويس دهي لوله موجود باشد، پديده ترك خوردگي تنشي سولفيدي (SSC) كه از انواع متداول تردي هيدروژني است، مي تواند رخ دهد. ابعاد ريز و اثرات مخرب اين نوع ترك ها سبب شده كه تشخيص ترك هاي خوردگي هيدروژني از اهميت خاصي برخوردار شود. يكي از روش هاي نوين در تشخيص اين نوع ترك ها استفاده از تكنيك آرايه فازي اولتراسونيك در آزمايش هاي غير مخرب مي باشد. در اين مقاله، آزمون اولتراسونيك آرايه فازي با استفاده از روش اجزا محدود مدل سازي شده و چگونگي رفتار امواج اولتراسونيك در برخورد با عيوب صفحه اي مورد بررسي قرار گرفته است. سپس آزمون آرايه فازي بر روي بلوكي از جنس فولاد كربني داراي عيب مصنوعي صفحه اي و نمونه اي از جوش جناغي يك طرفه (V شكل) داراي ترك تنشي سولفيدي، انجام شد. نتايج آزمايشگاهي آزمون آرايه فازي، با نتايج مدل سازي مطابقت داشت و نشان داد كه مدل پيشنهاد شده، راهكاري مناسب براي تشخيص ترك تنشي سولفيدي مي باشد.

The importance energy from the oil and gas that has caused the behavior of the steels used in oil and gas pipelines, especially high-strength steels, has been considered by oil-rich and industrial countries. The deployment pipelines in sour environments are more prone to corrosion, particularly destruction caused by hydrogen brittleness. The phenomenon of sulfide stress cracking (SSC) can occur when sulfide is present in the service pipe. Small dimensions and the destructive effects of this type of crack have made that detection of the hydrogen corrosion cracks is especially important. A new method for Detection of these type cracks is use of phased array ultrasonic technique. The finite element method is used for modeling the phased array technique in a two-dimensional geometry. Ultrasonic waves are generated in samples with slit and the interactions of waves with this discontinuity are monitored. Phase array tests were carried out on carbon steel blocks with slits and and a sample of the weld that have sulfide stress crack. To investigate reliability and efficacy of the proposed approach phased array numerical results are compared with the experimental results.