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隨著高硫高酸原油加工量的增加，硫化氫對(duì)設(shè)備的腐蝕也愈加嚴(yán)重，已成為石化行業(yè)較為突出的問(wèn)題，特別是濕H2S應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和氫致開(kāi)裂，所引起的事故往往是突發(fā)的、災(zāi)難性的。因此，開(kāi)展H2S腐蝕的相關(guān)研究對(duì)于確保石化設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)以及提高石化行業(yè)的生產(chǎn)效率具有重大的理論和實(shí)際意義。

一、基本性能研究

1、輸氣管線環(huán)焊接頭抗 HIC性能研究

氫致裂紋(Hydrogen Induced Cracking ，縮寫(xiě)為HIC)，作為一種缺陷存在于管線鋼及焊縫中，其對(duì)輸氣管線使用性能的影響至今尚無(wú)全面的認(rèn)識(shí)。但大量的研究表明，HIC 對(duì)鋼材的常規(guī)強(qiáng)度指標(biāo)影響不大，但對(duì)韌性指標(biāo)影響較大, .會(huì)使鋼材的脆性傾向增大。在四川境內(nèi)含硫化氫酸性輸氣管線中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)因HIC引起破裂的多起事故，給國(guó)家?guī)?lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。目前，我國(guó)對(duì)管線鋼正在做比較系統(tǒng)的抗HIC性能傾向研究，環(huán)焊縫在整條管線中占相當(dāng)大的比重，但我國(guó)對(duì)其焊接頭抗HIC 性能的研究還基本上處于空白。近幾年正值我國(guó)天然氣管道建設(shè)的高潮，為保證輸氣管線環(huán)焊縫質(zhì)量的可靠性，開(kāi)展對(duì)輸氣管線環(huán)焊接頭抗HIC性能研究是非常必要的，研究的成果直接用于工程實(shí)際，為輸油輸氣管線的施工建設(shè)可提供技術(shù)保障。

2、輸氣管道的硫化物應(yīng)力腐蝕( SSC )問(wèn)題

早在40年代末，美國(guó)和法國(guó)在開(kāi)發(fā)含H2S酸性油氣田時(shí)，發(fā)生了大量的硫化物應(yīng)力腐蝕(Sufide Stress Corrosion Cracking， 簡(jiǎn)寫(xiě)SSCC或SSC)事故，我國(guó)輸氣管道主要集中在四川省，其中 H2S 含量偏高，表1[1]的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：SSC是輸氣管道最主要的失效形式。

二、實(shí)驗(yàn)方法的選擇與應(yīng)用

按照SSC和HIC測(cè)試的區(qū)別，依據(jù)美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)推薦使用NACE國(guó)際測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，SSC測(cè)試主要采用恒負(fù)荷應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲法測(cè)試實(shí)驗(yàn)，主要依據(jù)NACE TM0177-2005。HIC測(cè)試主要采用依據(jù)NACE TM0284-2003，該標(biāo)準(zhǔn)均為目前世界最新且通用標(biāo)準(zhǔn)。

1、恒負(fù)荷應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)

1.1、方法的適用性

在硫化物腐蝕環(huán)境和靜態(tài)拉應(yīng)力同時(shí)作用下產(chǎn)生的開(kāi)裂稱硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SSC)。模擬由外力或應(yīng)力引起的硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的實(shí)驗(yàn)，可作為壓力容器等產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法，同時(shí)可研究H2S對(duì)不同材料和不同工藝性能的影響。一般情況推薦使用美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)NACE TM0177標(biāo)準(zhǔn)中的A法，即恒負(fù)荷拉伸實(shí)驗(yàn)法，實(shí)驗(yàn)采用飽和的H2S水溶液(質(zhì)量濃度約3250mg/L) ，配制時(shí)應(yīng)注意使用冰乙酸(冰醋酸),，其積體分?jǐn)?shù)為99.5%。當(dāng)強(qiáng)調(diào)選用與實(shí)際工況條件相同的環(huán)境溶液時(shí)，可采用歐洲腐蝕協(xié)會(huì)EFC標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)規(guī)定碳鋼和低合金鋼H2S應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂門(mén)坎值σ h≥0.9σs 為合格。

1.2、確定對(duì)SSC的敏感性

用在確定的環(huán)境苛刻度以及在得到的有關(guān)最大布氏硬度和焊件焊后熱處理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從中確定對(duì)SSC的敏感性。按圖1中流程來(lái)確定硫化物應(yīng)力腐蝕的敏感性。

1.3、樣品的制備

一般情況下，要求試樣管材取縱向，板材取橫向。在保證試樣表面積上溶液量達(dá)到(30士10)m/cm 2的基礎(chǔ)上，減少試樣長(zhǎng)度可保證加工精度，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。2005 版NACE TM0177標(biāo)準(zhǔn)將試樣的R值由90版6.4mm修改為15mm，R增大后減少了試樣在該處引起應(yīng)力集中造成的實(shí)驗(yàn)失敗的幾率。

以上就是無(wú)錫力博為大家總結(jié)的關(guān)于SSC及HIC標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法的選擇和應(yīng)用，如果您有相關(guān)的檢測(cè)需求，歡迎前來(lái)咨詢，我們會(huì)有專業(yè)的項(xiàng)目工程師為您答疑解惑，期待您的來(lái)電！