Q——激活能;
R——气体常数;
T′——绝对温度。
激活能Q与环境有关,对于Ca2CO3及GaHCO3水溶液,Q=10000cal/克分子量,对于CaOH为Q=17000cal/克分子量等等。
由上式也可看出,环境温度越高,则G越大。
此外SCC只在较窄的电化学电位范围内产生,温度增加可使该电位的范围加宽,见图2—5—19。
图2—5—19为管材在Na2CO3和NaHCO3水溶液中SCC的情况。由图看出,随着温度的增加,可引起SCC的电化学电位大大加宽。
另外从事故的调查统计中也可以说明温度的影响,在由于SCC而引起的气管线的断裂事故中,有65%的事故在离出站端8公里范围内,有92%的事故在离出站端16公里范围内,这是因为出站端压力,温度均较高造成的。
五、使用寿命的估计
在估计寿命之前,首先要根据试验或其它可靠的资料求得KIscc和da/dt。da/dt系中第Ⅱ阶段的数值。
(一)产生SCC可能生的判断
当满足以下条件时,则可能产生应力腐蚀断裂
式中:KI——在管线中,裂纹尖端的应力强度因子(kg/mm3/2);
KIscc——应力腐蚀临界强度因子,kg/mm3/2。
当不能满足时,则不具备产生SCC的条件,因而不必考虑SCC问题,若满足式,则需考虑SCC问题,但如果在整个使用寿命范围内KI仍未能达到临界裂纹长度Kc时,管线将仍然是安全的。
(二)使用寿命的估计
由图2—5—18可看出,在第Ⅱ阶段da/dt为一常数,这样可按下式求出使用寿命t:
式中:t——使用寿命,a;
ac——临界裂纹长度,mm;
a0——原始裂纹长度,mm;
da/dt——裂纹扩展速度,mm/a;
求出的寿命f是比较保守的,因为计算时略去了第Ⅰ和第Ⅲ阶段。