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什么是硫化物应力腐蚀

[ 发布日期:2018-01-20 点击:770 来源:中国船舶重工集团公司第725研究所检测服务平台 【打印此文】 【关闭窗口】]
  硫化物应力腐蚀(Sulfide Stress Corrosion Cracking,SSCC或SSC)是应力腐蚀(SCC)中的一个特殊类型,但与通常所说的应力腐蚀有所区别,在通常所说的应力腐蚀中,环境所起的作用是以阳极溶解为主,而SSC则是以阴极充氢为主。目前SSC机理尚未被完全揭示,但目前大多数学者倾向于这种开裂是由氢导致,并且硫离子或硫化氢对氢向材质内的扩散有一定的促进作用。在石油、天然气(尤其是天然气)长输管道中,高压高强度管道的硫化物应力腐蚀开裂会引发重大的安全事故,因此需要评价管线钢的抗SSC性能,保证管道的安全。
  
  硫化物应力腐蚀试验标准
  


 
  SSC硫化氢应力腐蚀测试标准有:
  

  NACE TM 0177-2016:金属在H2S环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀。
  
  NACE MR 0175-2009:石油和天然气工业 油、气生产中含硫化氢(H2S)环境下使用的材料 耐裂化材料选择的一般原则。
  
  GB/T4157-2006:金属在硫化氢环境中抗特殊形式环境开裂实验室试验。
  
  ISO 15156-1-2009:石油和天然气工业 油、气生产中含硫化氢(H2S)环境下使用的材料 耐裂化材料选择的一般原则。
  
  SY/T 0599-2006:天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求。
  
  硫化物应力腐蚀需要同时具备三个条件,即敏感材料、特定介质和拉伸应力。具体来说:
  
  (1) 材料本身对硫化物应力腐蚀具有敏感性。几乎所有的金属或合金在特定的介质中都有一定的硫化物应力腐蚀敏感性,合金和含有杂质的金属比纯金属更容易产生硫化物应力腐蚀。
  
  (2) 存在能引起该金属发生硫化物应力腐蚀的介质。对每种材料,并不是任何介质都能引起SCC,只有某些特定的介质才产生硫化物应力腐蚀。
  
  (3) 发生硫化物应力腐蚀必须有一定拉伸应力的作用。这种拉伸应力可以是工作状态下材料承受外加载荷造成的工作应力;也可以是在生产、制造、加工和安装过程中形成的热应力、形变应力等残余应力;或表面腐蚀产物膜(钝化膜或脱合金疏松层)引起的附加应力,裂纹内腐蚀产物的体积效应造成的楔入作用也会发生拉应力。
  
  硫化氢应力腐蚀试样要求
  
  >>拉伸法:试样长度≥100mm,工作段应长25.4mm,直径6.35±0.13mm。每组三个试样
  
  >>弯梁法:美标(三点弯):67.3mm*4.57mm*1.52mm 国标(两点):宽15-25mm,长110mm-255mm,厚度要求0.8-1.8mm
  
  >>C型法:外径≥15.9mm 国标:外径≥15mm具体参照图纸
  
  >>双悬臂梁: 常规样品≥101.6*25.4*9.35mm;薄样品T≥4.76mm
  
  >>四点弯:长110mm-250mm,宽15mm-50mm,厚度客供(如5mm)