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SSC应力腐蚀的试验标准与方法

信息来源于:互联网 发布于:2022-05-25

SSC应力腐蚀试验标准是:
NACE TM 0177-2016:金属在H2S环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀的能力。
NACE MR 0175-2009:石油和天然气工业油气生产中含H2S环境中所用材料抗裂材料选择的一般原则。
GB/T4157-2006:金属在硫化氢环境中抗特殊环境开裂的实验室试验。
石油天然气工业油气生产中含H2S环境中使用的材料选择抗裂材料的一般原则:《ISO 15156-1-2009》。
SY/T 0599-2006:天然气地面设施抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的金属材料要求。
GB/T 4157-84恒负荷拉伸试验下金属硫化物抗应力腐蚀开裂的试验方法

本标准规定的试验方法是在实验室中,在含有硫化氢的酸性水溶液中,测试金属在拉伸应力下的抗裂性。

1原则
1.1硫化物应力腐蚀开裂是金属在硫化物环境中腐蚀和拉应力(甚至远低于屈服应力)共同作用下的迟脆性断裂。
1.2一般认为硫化物应力腐蚀开裂是由氢脆引起的。当氢原子从金属表面的阴极释放出来时(例如,由于腐蚀或阴极充氢),硫化氢(或其他一些含有氰化物、磷、砷等的化合物)的存在。)抑制氢原子扩散到具有高三轴拉伸应力或一些微观结构的区域,并被捕获在这些区域中,从而增加金属的脆性。
1.3本试验方法是在常温常压下,将拉伸应力试样浸泡在硫化氢饱和的酸化氯化钠水溶液中。为了获得硫化物应力腐蚀开裂数据,将施加的应力加到一系列屈服强度的百分比上,并测量样品的断裂时间,直到样品的大应力在720小时不断裂..

2样本
2.1不良要求:管子要纵向;取板的横向;取样部位应按相关标准和协议进行,但应注明。
2.2应力腐蚀拉伸试样
2.2.1标准样品尺寸为直径d = 6.4±0.1毫米,量距g = 25±0.5毫米,过渡圆弧半径R = 7.0mm毫米..非标样尺寸为直径D = 2.5±0.05毫米,标距G = 25±0.5毫米,过渡圆弧半径R = 7.0毫米
注:当试验材料不符合标准样本量时,可以使用非标准样本,但必须注明。
2.2.2样品头部与样品工作截面之间的偏心度不大于0.03毫米
2.2.3为了适应与装载夹具的连接和容器的密封,样品两端必须足够长。
2.2.4加工试样时,必须避免试样工作段过热和冷硬化,后两道次的切削量应小于0.05毫米
2.2.5要求样品的表面光洁度不低于▽8。
2.3样品的清洁
2.3.1用四氯乙烯或类似溶剂除去样品上的油污,用丙酮冲洗,放入干燥器中,取出直至使用。
2.3.2必须使用干净的镊子或手套来取清洁过的样品。切勿用手直接接触干净的样品。
2.4样品材料的机械性能
2.4.1按照GB 228–76《金属拉伸试验方法》进行拉伸试验,测量材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率和面积收缩率。拉伸试样和应力腐蚀试样应取自材料的相邻部分。
2.4.2除了2.4.1中规定的数据之外,报告中还应注明化学成分、热处理制度、材料原始尺寸、取样位置和加工的工艺(如冷变形或预应变)的所有相关数据。
2.4.3化学成分相同但热处理制度不同、显微组织不同的材料,应按不同材料处理。

SSC应力腐蚀的试验标准与方法

3测试设备
3.1拉伸试验应由恒负荷设备或负荷设备进行。
3.1.1可使用静态重力试验机或能保持液压室内压力恒定的液压装置进行恒载荷试验。
3.1.2耐久载荷试验可采用弹簧式装置和试验环进行,并要求将夹具或样品松弛引起的载荷降减到小。
3.2有必要确保样品与接触测试溶液的任一其他金属电绝缘。
3.3样品周围的密封必须是电绝缘和气密的,但当样品发生位移时,密封产生的摩擦力可以忽略不计。
3.4如果有必要将整个试验装置浸入试验溶液中,样品必须与加载夹具和其他金属部件电绝缘,夹具应由对硫化物应力开裂不有感的材料制成。易开裂的固定装置必须彻底涂上不导电和不渗透的涂层。
3.5测试容器
3.5.1试验容器的尺寸和形状取决于实际试验机的施力装置。
3.5.2试验开始前,应排除容器内的氧气,试验过程中不得有空气进入容器内。应在硫化氧的流出管线上安装一个小型出口疏水阀,并在试验容器中保持正压,以防止氧气通过小漏洞或从排气管线扩散到容器中。
3.5.3在实验过程中,由于乙酸的消耗,pH值随时间增加。为了使pH值的上升速率相对稳定,试验容器的体积应能保持每平方厘米样品面积有20 ~ 100毫升溶液。
3.5.4容器和固定装置的材料应基本上是惰性的。

4测试条件和测试步骤
4.1试剂
试剂的纯度
4.1.1.1硫化氢、氯化钠和醋酸都是具有化学纯度的化学品。
应使用4.1.1.2蒸馏水或去离子水。
溶液的制备
4.1.2.1将50克氯化钠和5克冰醋酸溶解在945克水中。初始酸度值应接近pH 3。测试期间,pH值可能会升高,但不会超过4.5。
4.2试液的温度应保持在24±3℃。
4.3测试步骤
4.3.1样品装载和测试开始
4.3.1.1测试序列
A.将清洗过的样品放入容器中,连接必要的密封装置,然后用惰性气体清洗测试容器。
B.试验容器净化后,小心装载,不得超过规定的装载水平。
C.立即将脱气后的溶液注入试验容器,然后以100 ~ 200 ml/min的流速通入硫化氢约10 ~ 15 min,使溶液中的硫化氢饱和,并记录试验开始时间。
D.在测试过程中,硫化氢必须继续循环,以每分钟几个气泡的速度通过测试容器和出口疏水阀,以便保持硫化氢的浓度和小的正压,从而防止空气通过泄漏进入测试容器。
E.在测试某些高合金耐腐蚀材料时,为了防止保护膜再次形成,有必要将加载顺序改为a.c.b(如果按此顺序进行测试,应在报告中注明)。
损坏的检测
4.3.2.1用电动定时器和微动开关记录分断时间。
4.3.2.2拉伸试样可以加载到一系列百分比增量的屈服强度。
4.3.2.3为了严格确定破坏和非破坏的应力,应增加额外的样品进行测试。

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