隨著我國能源需求的不斷增長，油氣管線建設(shè)近年來迅猛發(fā)展。土壤環(huán)境應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）是埋地管線鋼的高危破壞形式，已成為威脅高強油氣管線安全性和完整性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。1965年3月，美國路易斯安那州發(fā)生了世界上第一起天然氣管道的應(yīng)力腐蝕開裂事故。自此以后，大量的事故在美國、加拿大、澳大利亞、俄羅斯等地區(qū)發(fā)生。通過大量現(xiàn)場失效的管線鋼研究發(fā)現(xiàn)，這些應(yīng)力腐蝕事故均發(fā)生在濃的碳酸鹽和碳酸氫鹽環(huán)境中。pH值通常為8~10.5,表現(xiàn)為沿晶開裂，因此通常稱之為高pH應(yīng)力腐蝕開裂或沿晶應(yīng)力腐蝕開裂。1985年，在加拿大首先發(fā)現(xiàn)了管線鋼的穿晶應(yīng)力腐蝕開裂之后，澳大利亞、伊朗、伊拉克等國家也發(fā)生了穿晶SCC事故。由于這種開裂通常在涂層破損、剝落和多孔滲水處，pH值為6~8、含CO2的稀電解液中發(fā)生，因此稱之為近中性pH應(yīng)力腐蝕開裂。

 

　　我國埋地管線所經(jīng)過的土壤類型復(fù)雜繁多，其中多種類型土壤具有強腐蝕性。由于高強油氣管線發(fā)展較晚，目前均未進入土壤環(huán)境SCC的高發(fā)期，沒有實際案例用于剖析土壤環(huán)境應(yīng)力腐蝕開裂的行為、規(guī)律及機理。因此，需要針對我國典型土壤環(huán)境開展系列高強管線鋼的應(yīng)力腐蝕開裂行為研究，特別是開展系列現(xiàn)場埋片試驗，獲取高強管線鋼土壤環(huán)境應(yīng)力腐蝕的直接證據(jù)和特征規(guī)律，這對建立和完善高強油氣管線土壤環(huán)境SCC研究體系和建立相應(yīng)防護方法具有重要作用。

 

　　基于以上背景，選取了X70、X80、X100及X120等高強管線鋼為研究對象，通過實地埋片的方法研究了其在我國東南酸性紅壤（鷹潭）、華北濱海海浸鹽漬土（大港）、西北內(nèi)陸荒漠鹽漬土（庫爾勒）、青藏高原高山草甸土（拉薩）、熱帶雨林磚紅壤（西雙版納）五種土壤中的應(yīng)力腐蝕開裂行為及規(guī)律，以期對管線鋼的實際安全服役提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。

試驗用材料的金相組織(a)X70、(b)X80、(c)X100、(d)X120


試驗用U形試樣（試樣底端采用瀝青涂料封裝）



X70鋼U形試樣在西雙版納土壤中埋片1年后的宏觀腐蝕形貌