Evaluación de la resistencia a corrosión sobre tensión y fragilización por hidrógeno de soldaduras circunferenciales de aceros API 5L X80 fabricados en Brasil

Resumen

Resumen

Este estudio evalúa la susceptibilidad a corrosión sobre tensión (SSCC) y la fragilización por hidrógeno (HE), de soldaduras circunferenciales de acero API 5L-X80 producidos en Brasil. Ensayos de tracción con baja velocidad de deformación (SSRT) y ensayos de permeación de hidrógeno se realizaron a temperatura ambiente, en soluciones de tiosulfato de sodio, para simular diferentes ambientes ácidos. La susceptibilidad a la HE y potencialmente a SSCC se manifestó por la reducción de la ductilidad en los ensayos SSRT y el aumento en los valores de corriente de permeación de hidrógeno, para casi todas las uniones soldadas ensayadas. Se observó mayor susceptibilidad en las soluciones más ácidas (pH = 3,4), mientras que para las soluciones de ensayo menos ácidas (pH = 4,4) se observó poca pérdida de ductilidad y la corriente de permeación de hidrógeno se mantuvo en valores cercanos a cero, lo que indica poca o ninguna penetración de hidrógeno a través del metal para los tiempos de ensayo utilizados. Este comportamiento fue atribuido a la disolución anódica del Fe junto con la fragilización por hidrógeno. Se observó que el pH de la solución tiene mayor influencia que la concentración de H2S, en la susceptibilidad a SSCC y HE.

Palabras clave: susceptibilidad, hidrógeno, fragilización, corrosión bajo tensión.

Evaluation of the susceptibility to sulphide stress corrosion cracking and hydrogen embrittlement of API 5L X80 girth welds steel manufactured in Brazil

Abstract

This study evaluates the susceptibility to sulphide stress corrosion cracking (SSCC) and hydrogen embrittlement (HE) of API 5L-X80 girth welds steel produced in Brazil. Tensile and low strain rate tests (SSRT) and hydrogen permeation tests were performed at room temperature in solutions of sodium thiosulfate, to simulate different acidic environments. The susceptibility to HE and potentially SSCC is manifested by the reduction in ductility in the SSRT tests and increased the values  of hydrogen permeation current for almost all welds tested. Increased susceptibility was observed in more acidic solutions (pH = 3.4), while for the test solutions less acidic (pH = 4.4) was observed little loss of ductility and hydrogen permeation current was maintained at values  close to zero, indicating little or no penetration of hydrogen through the metal for test times used. This behavior was attributed to the anodic dissolution of Fe with hydrogen embrittlement. It was observed that the pH of the solution has a greater influence than the concentration of H2S in the susceptibility to SSCC and HE.

Keywords: susceptibility, hydrogen, embrittlement, stress corrosion cracking.