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SSC硫化氫應力腐蝕試驗

SSC硫化氫應力腐蝕試驗

檢測目的:檢測金屬材料在硫化物環境下耐腐蝕的性能

檢測范圍:鋼管,法蘭,管道,閥門,鍛件,焊接試板

咨詢熱線:15052238434

電子郵箱:alex.dong@wideland.com.cn

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項目介紹



SSC:Sulfide stress cracking 硫化物應力開裂試驗,也叫硫化氫應力腐蝕開裂試驗,在有水的H2S存在的情況下,與腐蝕和拉應力有關的一種金屬開裂。

1.國際上濕硫化氫環境的定義      

美國腐蝕工程師協會(NACE)的MR0175-97“油田設備抗硫化物應力開裂金屬材料”標準: ⑴ 酸性氣體系統:氣體總壓≥0.4MPa,并且H2S分壓≥  0.0003MPa;       

⑵ 酸性多相系統:當處理的原油中有兩相或三相介質(油、水、氣)時,條件可放寬為:氣相總壓≥1.8MPa且H2S分壓≥0.0003MPa;當氣相壓力≤1.8MPa且H2S分壓≥0.07MPa;或氣相H2S含量超過15%。 

2.國內濕硫化氫環境的定義     

“在同時存在水和硫化氫的環境中,當硫化氫分壓大于或等于0.00035 MPa時,或在同時存在水和硫化氫的液化石油氣中,當液相的硫化氫含量大于或等于10×10-6時,則稱為濕硫化氫環境”。

SSC:硫化物應力開裂 sulfide stress cracking

在有水和H2S存在的情況下,與腐蝕和拉應力有關的一種金屬開裂。

SSC與在金屬表面的因酸性腐蝕所產生的原子氫引起的金屬脆性有關。在硫化物存在時,會促進氫的吸收。原子氫能擴散進金屬,降低金屬的韌性,增加裂紋的敏感性。高強金屬材料和較硬的焊縫區域易于發生SSC

SCC:應力腐蝕開裂 stress corrosion cracking

在有水和H2S存在的情況下,與局部腐蝕的陽極過程和拉應力相關的一種金屬開裂。

氯化物或氧化劑和高溫能增加金屬產生應力腐蝕開裂的敏感性。

HSC:氫應力開裂 hydrogen stress cracking

金屬在有氫和拉應力存在的情況下出現的一種裂紋。

HSC描述了一種產生在對SSC不敏感的金屬中的一種裂紋。這種金屬作為陰及和另一種活躍腐蝕的金屬成為陽極形成電偶,在有氫時,金屬就可能變脆。

GHSC galvanically-induced hydrogen stress-cracking 電偶誘發的氫應力開裂試驗,開裂的形成是由金屬中存在著由電偶對的陰極誘發的氫和拉伸應力。

HIC氫致開裂 hydrogen-induced cracking

當氫原子擴散鋼鐵中并在陷阱處結合成氫分子(氫氣)時,所引起的在碳鋼和低合金鋼中的平面裂紋。

SWC:階梯裂紋 stepwise cracking

在鋼材中連接相鄰平面內的氫致開裂的一種裂紋。

SZC:軟區開裂 soft zone cracking

SSC的一種形式,可能出現于鋼局部屈服強度低的軟區。

在操作載荷作用下,軟區可能會屈服,并局部累計塑性應變,使在別的情況下抗SSC的材料發生SSC開裂敏感性增加。這種軟驅最具代表性的是與碳鋼的焊接有關。

SOHIC:應力定向氫致裂紋 stress-oriented hydrogen-induced cracking

大約與主應力(殘余的或施加的)方向垂直的一些階梯小裂紋,使已有的HIC裂紋像梯子一樣連接起來的(通常細小的)一組裂紋。

這種開裂可被歸類為由外應力和氫致開裂周圍的局部應變引起的SSC。SOHIC與SSC和HIC/SWC有關。在縱焊縫鋼管的母材和壓力容器焊縫的熱影響區都觀察到SOHIC。SOHIC并不是一種常見的現象,其通常與低強度鐵素體鋼管和壓力容器用鋼有關

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檢測標準及送樣要求



檢測項目檢測標準檢測周期送樣要求

應力腐蝕開裂SSC-方法A
sulfide stress cracking
method A- tensile

NACE TM 0177:2016  method A

40

1.標準試樣:
試樣長度≥100mm,工作段應長25.4mm,直徑6.35±0.13mm。每組三個試樣。
2.小尺寸試樣:
試樣長度≥100mm,工作段25.4mm,直徑3.81±0.05mm。每組三個試樣。
3. 取標樣,要求≥Ф10*100mm
     非標樣,要求≥Ф5*50mm
4.試驗時間為720h

GB/T 4157-2006 method A

模擬工況試驗

實際+4

模擬工況的SCC需要客
戶指定測試條件:溫度、濕度(液相不涉及)、介質、總壓、H2S分壓、PH

應力腐蝕開裂SSC-方法B:彎梁
sulfide stress cracking
method B  Bend-beam

NACE TM 0177:2016 method B

40

1. 足夠取得1667.3*4.57*1.52mm
2. 美標(三點彎):67.3mm*4.57mm*1.52mm             3. 國標(兩點):寬15-25mm,長110mm-255mm,大加載應力(200MPa以上)試樣,厚度要求0.8-1.8mm
3.一組3個樣
4.試驗時間為720h

GB/T 4157-2006 method B

模擬工況試驗

實際+3

模擬工況的SCC需要客
戶指定測試條件:溫度、濕度(液相不涉及)、介質、總壓、H2S分壓、PH

應力腐蝕開裂SSC-方法cc形環
sulfide stress cracking method C  C-ring

NACE TM 0177:2016 method C

40

1.美標:外徑≥15.9mm 國標:外徑≥15mm具體參照圖紙;
2.每組3個樣
3.試驗時間為720h

GB/T 4157-2006 method C

模擬工況試驗

實際+4

模擬工況的SCC需要客
戶指定測試條件:溫度、濕度(液相不涉及)、介質、總壓、H2S分壓、PH

應力腐蝕開裂SSC-方法D
雙懸臂梁試驗
sulfide stress cracking
method D:double-cantilever-beam(DCB)

NACE TM 0177:2016 method D

40

1. 常規樣品≥101.6*25.4*9.35mm
2. 薄樣品T4.76mm
3.每組3個樣品
4.試驗時間為720h

GB/T 4157-2006 method D

模擬工況試驗

根據指定條件

模擬工況的SCC需要客
戶指定測試條件:溫度、濕度(液相不涉及)、介質、總壓、H2S分壓、PH

應力腐蝕開裂SSC-四點彎曲試驗

NACE TM0177-2016

40

1.110mm-130mm,寬15mm-50mm,厚度客供(如5mm
2.每組3個樣
3.試驗時間為720h

GB/T 4157-2006

ISO 7539-2:1989

GB/T 15970.2-2000

ASTM G39-1999(2011)

1.110mm-130mm,寬25mm-51mm,厚度客供(如5mm
2.每組3個樣
3.試驗時間為720h

模擬工況試驗

實際+3

模擬工況的SCC需要客
戶指定測試條件:溫度、濕度(液相不涉及)、介質、總壓、H2S分壓、PH


制樣圖紙

SSC-A 法制樣要求

SSC樣品.png

技術要求 

1. 加工中確保試樣同軸度要求,兩端平滑無毛刺。

2. 加工或打磨時,避免過熱或冷作硬化,最后兩道切削量小于 0.05mm

3. 表面粗糙度不低于0.81 微米,可采用機械拋光或電拋光(電拋光保證不吸氫)

4. 過渡圓弧半徑不小于15mm

SSC-A 法制樣實物圖


SSC檢測樣品.png

SSC-四點彎曲

 

 

1、試樣尺寸:130mm*15-20mm*2mm

2、把試樣銑到近似尺寸,然后研磨到最終尺寸,表面粗糙度不低于0.81 微米



四點彎制樣實物圖

四點彎樣品.png



檢測服務流程

流程副本.jpg

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