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根據(jù)鋼材性質(zhì)、制造或成型工藝環(huán)境特性和其他變量，濕硫化氫(H2S) 環(huán)境中因鋼材腐蝕所產(chǎn)生的氫的吸收會(huì)產(chǎn)生不同的影響。在壓力容器、壓力管道中觀測(cè)到的一個(gè)有害作用是裂紋沿鋼材軋制方向發(fā)展。平面裂紋傾向于與相鄰的平面裂紋相連，形成穿過壁厚的臺(tái)階狀裂紋。裂紋會(huì)減少有效壁厚，直至壓力容器、管道變得過應(yīng)力而開裂。開裂有時(shí)伴有表面鼓包。已經(jīng)有幾起因這種開裂導(dǎo)致的失效事例報(bào)道。

以前，術(shù)語臺(tái)階狀開裂(SWC)、氫壓開裂、鼓包開裂及氫致臺(tái)階狀開裂被用來描述這類壓力容器、管道的開裂類型，但是現(xiàn)在被認(rèn)為是過時(shí)了。術(shù)語氫致開裂(HIC)被廣泛運(yùn)用來描述這種類型的開裂，而且已經(jīng)被NACE國際所采納。因此，該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法中全部使用該術(shù)語。

HIC與氫鼓包有關(guān)，這在1940年代作為儲(chǔ)存酸性產(chǎn)品的壓力容器的問題就被人們認(rèn)識(shí)到。然而，直到最近，HIC作為管道潛在問題才得到了人們的廣泛認(rèn)識(shí)。作為1970年代早期兩家公司所經(jīng)歷的管道失效的結(jié)果,數(shù)家公司開始調(diào)查開裂原因并公布了對(duì)幾種鋼材的試驗(yàn)結(jié)果。然而，許多調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，他們不能重現(xiàn)已公布的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。缺少再現(xiàn)性的最終因素主要是試驗(yàn)過程不同。因此,研究油田設(shè)備冶金學(xué)的NACE單元委員會(huì)T-1F成立了(TG)T-1F-20工作組來研究該問題，并制定了一種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。

1、總則

1.1 本標(biāo)準(zhǔn)建立了評(píng)估管道及壓力容器厚板抗HIC試驗(yàn)方法：氫致開裂是由于吸收含水硫化物腐蝕溶液中的氫而引起的。

1.1.1 從鋼制品形式—管子，厚板， 管件和法蘭上抽取的試驗(yàn)樣本的尺寸，數(shù)量，位置和取向已經(jīng)提供了詳細(xì)信息。

1.1.2 包括小直徑(管子公稱直徑[DN]50-150,名義管子尺寸[NPS]2-6)、薄壁(壁厚不超過6mm)的電阻焊管(ERW)以及無縫管進(jìn)行試驗(yàn)的特殊程序或要求。除非本標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，從小直徑、薄壁管抽取的試驗(yàn)樣本應(yīng)與其它管材抽取的試驗(yàn)樣本以同樣方式進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2本試驗(yàn)方法為將無應(yīng)力試驗(yàn)樣品暴露于三種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溶液的一種中：試驗(yàn)溶液A，其為一種酸化溶液， 且包含在常溫、常壓下在采用H2S飽和過的蒸餾水或去離子水內(nèi)溶解的氯化鈉NaC)和醋酸(CH:COOH)：或試驗(yàn)溶液B，其為一種在常溫、常壓下采用出S飽和的合成海水溶液：試驗(yàn)溶液C， 其為一種緩沖溶液，且包含在常溫、常壓下在采用含HS和CO2的混合物氣體來飽和過的蒸餾水或去離子水內(nèi)溶解的氯化鈉(NaC1)和醋酸(CH.CooH) ,其能確保在范圍為0.001~1 barf的不同HS分壓力下執(zhí)行試驗(yàn)。一段規(guī)定時(shí)間后, 取出試驗(yàn)樣品進(jìn)行評(píng)估。

注：試驗(yàn)時(shí)間不一定足夠到使每一給定鋼種的開裂達(dá)到最大化，但已經(jīng)證明對(duì)試驗(yàn)?zāi)康膩碇v已是足夠的。

1.3 在用途適合性試驗(yàn)中，選擇了適合于預(yù)期應(yīng)用場(chǎng)合的試驗(yàn)環(huán)境和氣體分壓力。

注：試驗(yàn)條件沒有復(fù)制工況條件的所有方面，例如溫度，但是將足夠區(qū)分候選鋼的適用性。

1.4 本標(biāo)準(zhǔn)不包括認(rèn)可或拒絕的準(zhǔn)則。

1.5 為獲得附加信息，可在金相剖面和檢測(cè)之前使用自動(dòng)超聲波檢測(cè)來評(píng)估在暴露試樣內(nèi)是否存在HIC。附錄A (非強(qiáng)制性附錄)內(nèi)提供了一種程序。

2、試樣評(píng)估

2.1 試驗(yàn)后，每個(gè)暴露后的試樣應(yīng)進(jìn)行清洗以去除氧化皮和沉淀物。暴露后的試樣可采用洗滌劑和鋼絲刷進(jìn)行清洗，或者可以稍微進(jìn)行噴砂。暴露后的試樣必須不能采用酸或任何其它可能促進(jìn)氫吸收的方式進(jìn)行清洗。

2.2 每個(gè)暴露后的試樣已經(jīng)清洗過之后，應(yīng)剖開進(jìn)行如下檢查：

2.2.1 每個(gè)全尺寸管件試樣應(yīng)在三個(gè)等間距位置剖開進(jìn)行檢查，剖開面取向橫切于縱向軸。對(duì)于管子堵頭管件，切割截面寬度應(yīng)為20mm (0.80in) ，同時(shí)應(yīng)涵蓋垂直于軋制方向的側(cè)面，項(xiàng)面和頂面至側(cè)面(關(guān)節(jié))過渡區(qū)域。

2.2.2 每個(gè)法蘭試樣應(yīng)按圖2所示進(jìn)行剖開檢查。對(duì)于焊接法蘭，每個(gè)焊接區(qū)域試樣應(yīng)按圖3所示進(jìn)行剖開檢查。

2.2.2 每個(gè)全尺寸法蘭試樣應(yīng)沿著頸部區(qū)域在三個(gè)等間距位置剖開進(jìn)行檢查，剖開面取向橫切于縱向軸。

2.3 如果需要的話，應(yīng)對(duì)每個(gè)截面進(jìn)行金相拋光、浸蝕，這樣將裂紋與小的夾雜物、分層、擦痕或其它不連續(xù)區(qū)別開來。只應(yīng)對(duì)截面進(jìn)行輕微浸蝕處理，重的浸蝕處理可導(dǎo)致小裂紋模糊。用不污染金屬表面，不導(dǎo)致金屬表面微小裂紋看不見的金相學(xué)的處理方法非常重要。因此，在金屬表面最后金相拋光前，所有表面應(yīng)進(jìn)行濕磁粉檢測(cè)或宏觀浸蝕處理?；蛘呖梢允褂迷敱M描述的已證明在拋光后能清楚看見裂紋(如果有的話)的準(zhǔn)備方法。

2.4 裂紋測(cè)量方法應(yīng)如圖11所示。測(cè)量裂紋的長(zhǎng)度和寬度時(shí)，相距小于0.5mm (0.002in) 的裂紋應(yīng)視為一個(gè)裂紋。當(dāng)測(cè)量弧形截面或環(huán)形截面的裂紋時(shí)，尤其是全尺寸管件試樣，截面弧度應(yīng)予以考慮。所有以使用不大于100倍的放大鏡可區(qū)別的裂紋應(yīng)包括在結(jié)論內(nèi)。但那些全部位于試樣內(nèi)或外表面1.0mm(0.04in)內(nèi)的裂紋除外。(在檢測(cè)某些斷面時(shí)，可能需要更高的放大倍數(shù)，以區(qū)分是微小裂紋、還是夾雜物、側(cè)面點(diǎn)蝕或其它的不連續(xù)。)

2.5 每個(gè)試樣三個(gè)截面中的每一個(gè)截面的裂紋敏感性比值(CSR)、裂紋長(zhǎng)度比值(CLR)和裂紋厚度比值(CTR)應(yīng)按照公式(2)、(3) 和(4)計(jì)算和報(bào)告，并計(jì)算出每個(gè)試樣其三個(gè)截面的平均值，以及每個(gè)試料的所有試樣的整體平均值。

以上就是無錫力博為大家總結(jié)的關(guān)于NACE TM 0284-2016 管道和壓力容器用鋼抗氫致開裂性能評(píng)價(jià)的試驗(yàn)方法，如果您有hic試驗(yàn)的檢測(cè)需求，歡迎前來咨詢，我們會(huì)有專業(yè)的項(xiàng)目工程師為您答疑解惑，期待您的來電！