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碳钢如何更好的通过HIC和SSC试验?

发布时间:2023-02-10 访问量:795次 来源:隐石检测

碳钢是炼油厂、石化、化工厂中广泛使用的金属。腐蚀是造成数百万或数十亿美元损失的罪魁祸首。氢致开裂、硫化物应力开裂及CS材料要求简介如下:

氢致开裂(HIC):这是在碳和低合金钢中发生的平面开裂,当原子氢扩散到钢中,然后在陷阱位置结合形成氢。驱动力是氢的压强。钢对HIC的敏感性很大程度上取决于钢的清洁度以及夹杂物的大小和形状。

在潮湿的H2S环境中,钢的水氢充注作用导致了HIC的发生。当氢原子产生时,H2S潮湿腐蚀钢的反应,它进入钢并扩散到钢中的空隙和杂质,在那里它收集为氢分子。分子氢比原子氢体积大,这就导致了内部压力。在某些情况下,这种内部压力高到足以引起内部裂纹或起泡。

HIC也被称为阶梯式开裂,因为在不同平面上形成的小水泡会形成连接水泡的裂缝。

碳钢HIC试验对材料的要求:

1、选用含夹杂物含量低的优质钢材

2、降低硫含量和P含量

3、钙处理避免了硫化物夹杂形态

4、使用经过热处理的钢,如正火或淬火或回火,PWHT(但对降低HIC无显著作用)

5、使用低强度钢来限制材料的硬度(一般抗拉强度限制在415 MPa)

6、HRC硬度应低于22

硫化物应力开裂(SSC): SSC的定义是在水和硫化氢的存在下,金属在拉应力和腐蚀的共同作用下的开裂。

硫化氢对钢的腐蚀释放出金属表面的氢原子。硫化氢还会毒害原子氢向分子氢的重组,从而促进钢对原子氢的吸收。氢原子随后扩散到钢中,并倾向于在高金属硬度和高拉伸应力(施加或残余)的区域积聚,并使钢变脆。因此,SSC机制涉及氢脆。

高金属硬度主要出现在邻近母材的焊缝沉积物和焊缝热影响区。这些区域的硬度水平取决于钢的成分(即焊接沉积物和母材)、强度水平以及所采用的焊接和焊后热处理程序。通过限制焊件硬度和采用适当的PWHT,可以最大限度地减少SSC。

下游应用如石油炼制和相关加工环境对SSC的材料要求在NACE标准MR0103中给出,而上游应用如石油生产,钻井在NACE标准MR0175中给出。

碳钢SSC试验对材料的要求:

1.至少一次“热轧、退火、正火、正火、回火”处理

2.将HRC硬度限制在22以内,PWHT, PWHT后的硬度限制在200 BHN

3.避免冷加工

以上要求为一般要求,具体要求参照适用标准。参考API 945和NACE标准MR0103和MR0175。


相关标签: SSC试验 , HIC试验

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