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        碳鋼如何更好的通過HIC和SSC試驗?

        發布時間:2023-02-10 訪問量:669次 來源:隱石檢測

        碳鋼是煉油廠、石化、化工廠中廣泛使用的金屬。腐蝕是造成數百萬或數十億美元損失的罪魁禍首。氫致開裂、硫化物應力開裂及CS材料要求簡介如下:

        氫致開裂(HIC):這是在碳和低合金鋼中發生的平面開裂,當原子氫擴散到鋼中,然后在陷阱位置結合形成氫。驅動力是氫的壓強。鋼對HIC的敏感性很大程度上取決于鋼的清潔度以及夾雜物的大小和形狀。

        在潮濕的H2S環境中,鋼的水氫充注作用導致了HIC的發生。當氫原子產生時,H2S潮濕腐蝕鋼的反應,它進入鋼并擴散到鋼中的空隙和雜質,在那里它收集為氫分子。分子氫比原子氫體積大,這就導致了內部壓力。在某些情況下,這種內部壓力高到足以引起內部裂紋或起泡。

        HIC也被稱為階梯式開裂,因為在不同平面上形成的小水泡會形成連接水泡的裂縫。

        碳鋼HIC試驗對材料的要求:

        1、選用含夾雜物含量低的優質鋼材

        2、降低硫含量和P含量

        3、鈣處理避免了硫化物夾雜形態

        4、使用經過熱處理的鋼,如正火或淬火或回火,PWHT(但對降低HIC無顯著作用)

        5、使用低強度鋼來限制材料的硬度(一般抗拉強度限制在415 MPa)

        6、HRC硬度應低于22

        硫化物應力開裂(SSC): SSC的定義是在水和硫化氫的存在下,金屬在拉應力和腐蝕的共同作用下的開裂。

        硫化氫對鋼的腐蝕釋放出金屬表面的氫原子。硫化氫還會毒害原子氫向分子氫的重組,從而促進鋼對原子氫的吸收。氫原子隨后擴散到鋼中,并傾向于在高金屬硬度和高拉伸應力(施加或殘余)的區域積聚,并使鋼變脆。因此,SSC機制涉及氫脆。

        高金屬硬度主要出現在鄰近母材的焊縫沉積物和焊縫熱影響區。這些區域的硬度水平取決于鋼的成分(即焊接沉積物和母材)、強度水平以及所采用的焊接和焊后熱處理程序。通過限制焊件硬度和采用適當的PWHT,可以最大限度地減少SSC。

        下游應用如石油煉制和相關加工環境對SSC的材料要求在NACE標準MR0103中給出,而上游應用如石油生產,鉆井在NACE標準MR0175中給出。

        碳鋼SSC試驗對材料的要求:

        1.至少一次“熱軋、退火、正火、正火、回火”處理

        2.將HRC硬度限制在22以內,PWHT, PWHT后的硬度限制在200 BHN

        3.避免冷加工

        以上要求為一般要求,具體要求參照適用標準。參考API 945和NACE標準MR0103和MR0175。


        相關標簽: SSC試驗 , HIC試驗

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