Modeling of hydrogen atom distribution at corrosion defect on existing pipelines repurposed for hydrogen transport under pressure fluctuations
Notice bibliographique
Résumé
While repurposing the existing pipelines for hydrogen transport contribute to accelerated development of the full-scale hydrogen economy, the suitability of the aged pipelines should be assessed on their hydrogen embrittlement (HE) susceptibility in high-pressure gaseous hydrogen environments. In this work, a three-dimensional mechanics-hydrogen diffusion coupling finite element model was developed to determine the distribution of hydrogen (H) atoms at corrosion defect on pipelines under pressure fluctuations. Parametric effects, including corrosion defect dimensions (i.e., width, length, and depth) and pressure fluctuating parameters (i.e., cyclic load ratio and loading frequency), were determined. A high stress concentration exists in the longitudinal edge of the defect, while the stress level in the circumferential edge is low. The defect center is associated with the greatest stress and stress variation amplitude. H atoms tend to concentrate at the corrosion defect, especially the defect center, representing the most vulnerable site to initiate hydrogen-induced cracks. Most H atoms reside at the lattice sites, rather than the traps, indicating a limited capacity of the traps to host H atoms as compared to the crystalline lattice sites. With the increase in defect depth and length, both the stress level and stress variation amplitude at the corrosion defect are apparently elevated. More H atoms accumulate at the defect center, increasing the susceptibility to HE. As a comparison, the HE susceptibility of the corroded pipelines decreases with increased corrosion width. As the cyclic load ratio decreases, less H atoms accumulate at the corrosion defect. A decreasing cyclic loading frequency results in decreased stress variations but an increased H atom concentration at the corrosion center. The results provide a base to control pipeline HE by properly adjusting the operating pressure.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».