隨著我國能源需求的不斷增長，油氣管線建設近年來迅猛發展。土壤環境應力腐蝕開裂（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鍵環節之一。1965年3月，美國路易斯安那州發生了世界上第一起天然氣管道的應力腐蝕開裂事故。自此以后，大量的事故在美國、加拿大、澳大利亞、俄羅斯等地區發生。通過大量現場失效的管線鋼研究發現，這些應力腐蝕事故均發生在濃的碳酸鹽和碳酸氫鹽環境中。pH值通常為8~10.5,表現為沿晶開裂，因此通常稱之為高pH應力腐蝕開裂或沿晶應力腐蝕開裂。1985年，在加拿大首先發現了管線鋼的穿晶應力腐蝕開裂之后，澳大利亞、伊朗、伊拉克等國家也發生了穿晶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的稀電解液中發生，因此稱之為近中性pH應力腐蝕開裂。

 

　　我國埋地管線所經過的土壤類型復雜繁多，其中多種類型土壤具有強腐蝕性。由于高強油氣管線發展較晚，目前均未進入土壤環境SCC的高發期，沒有實際案例用于剖析土壤環境應力腐蝕開裂的行為、規律及機理。因此，需要針對我國典型土壤環境開展系列高強管線鋼的應力腐蝕開裂行為研究，特別是開展系列現場埋片試驗，獲取高強管線鋼土壤環境應力腐蝕的直接證據和特征規律，這對建立和完善高強油氣管線土壤環境SCC研究體系和建立相應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）五種土壤中的應力腐蝕開裂行為及規律，以期對管線鋼的實際安全服役提供理論基礎和數據支持。

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