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SSC/SSCC檢測

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更新時間：2022-04-16 11:18:21瀏覽次數(shù)：716次

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產(chǎn)品簡介

項目名稱SSC硫化物應(yīng)力腐蝕試驗檢測目的金屬在含硫化氫的酸性水溶液中的抗破壞性能檢測范圍石油管道

詳細介紹

項目名稱

SSC硫化物應(yīng)力腐蝕試驗

檢測目的

金屬在含硫化氫的酸性水

溶液中的抗破壞性能

檢測范圍

石油管道，法蘭，閥門，

自動儀表，鍋爐，液化

氣罐等壓力容器，金屬

等制品

項目簡介

SSCC是指受拉伸應(yīng)力作用的金屬材料在硫化物介質(zhì)中，由于介質(zhì)與應(yīng)力的耦合作用而發(fā)生的脆性斷裂現(xiàn)象。SSC全稱是Sulfide Stress Cracking，中文名稱是，硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(Sulfide Stress Corrosion Cracking，簡寫SSCC或SSC)，按標準NACE TM0177-2005進行實驗。SSC測試主要采用恒負荷應(yīng)力腐蝕實驗(A法)和三點彎曲法測試實驗(B法)。

在酸性環(huán)境中，硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)是破壞性和危害性的一種腐蝕形式，受到國內(nèi)外專家的普遍關(guān)注。SSCC是在外加應(yīng)力和腐蝕環(huán)境雙重作用下發(fā)生的破壞，其產(chǎn)生有3個必要條件：敏感的材料、酸性環(huán)境和拉伸應(yīng)力。SSCC與通常所說的應(yīng)力腐蝕有所區(qū)別，在通常所說的應(yīng)力腐蝕中，環(huán)境所起的作用是以陽極溶解為主，而SSCC則是以陰極充氫為主，雖然SSCC機理尚未被*揭示，但目前大多數(shù)學(xué)者傾向于把這種開裂解釋為氫脆破裂。應(yīng)力腐蝕開裂無明顯的征兆，因此易對長輸管道(尤其是天然氣管道)造成災(zāi)難性的后果。

項目機理

目前，關(guān)于SSCC的機理研究主要有氫脆理論，認為腐蝕的陰極反應(yīng)產(chǎn)生氫，氫原子進入金屬內(nèi)部，并擴散到裂縫，使這一區(qū)域變脆，在拉伸應(yīng)力作用下發(fā)生脆斷。氫在應(yīng)力腐蝕中起著主要作用，但是關(guān)于氫如何引起脆斷的看法各有不同：有些學(xué)者認為氫降低了裂紋前緣原子鍵結(jié)合能；有些學(xué)者認為吸附氫的作用使表面能下降；還有些學(xué)者則認為氫氣造成高的內(nèi)壓，促進位錯活動等等。

近年來，隨著應(yīng)力作用下的腐蝕斷裂研究不斷深入，把陽極溶解和氫擴散致脆的過程結(jié)合起來，可以較好地分析一些腐蝕斷裂現(xiàn)象。一般認為，氫在應(yīng)力腐蝕中的作用應(yīng)根據(jù)具體情況而定：在有些腐蝕體系中以氫脆為主，另外一些腐蝕體系中則以陽極溶解為主。高強鋼中硫化物引起的金屬破裂被認為是氫脆所致，氫是應(yīng)力腐蝕斷裂的重要因素，但在低強度鋼中，氫不是應(yīng)力腐蝕斷裂的主要因素。

關(guān)于H2S促進滲氫過程的機理目前有不少假說，但真正的試驗依據(jù)還不多。有些學(xué)者認為H2S的存在使Fe-H鍵能降低，氫原子很容易從金屬表面轉(zhuǎn)移到深處；有些學(xué)者認為，由于S-H鍵的強度比Fe-H鍵弱，在H2S溶液中，H2S中的氫比吸附到金屬表面的原子氫更容易離解而進入金屬內(nèi)部；有些學(xué)者認為吸附在金屬表面上的H2S分子破裂形成了新的氫原子，即H2S+2e→2H吸附+S2，導(dǎo)致金屬表面的氫濃度升高；有些學(xué)者認為H2S起催化劑的作用；還有些學(xué)者認為，溶解而未電離的H2S分子促進了，它吸附在鋼材的表面，對質(zhì)子放電起橋式配位體作用，從而加速放電反應(yīng)，并使氫進入鋼中。上述研究都提供了H2S加速滲氫過程的依據(jù)，說明了H2S引起的應(yīng)力腐蝕破裂本身受擴散過程控制，其中點陣擴散是這類脆斷的主要控制因素。高強鋼在酸性H2S環(huán)境中容易產(chǎn)生破裂，就是因為H2S促進了因腐蝕產(chǎn)生的氫原子擴散到裂紋前緣的金屬內(nèi)部，使氫脆更快發(fā)生。從微觀角度分析，腐蝕所引起的內(nèi)部氫脆，要經(jīng)歷氫原子的化學(xué)吸附→溶解(吸附)→點陣擴散→形成氫化物→裂紋或氣泡4個階段。

試驗方法及標準

試驗方案	試驗標準	樣品要求	備注
A法-標準拉伸	NACE TM0177-2005 GB/T4157-2006 ASTM G39-99 ISO 7539-2011 模擬工況試驗	另提供圖紙	溫度：25±3°C 受力：屈服強度80%或用戶自定試驗介質(zhì) ：溶液A：氯化納5%、冰乙酸0.5%、飽和硫化氫溶液溶液B：氯化納5%、冰乙酸0.23%、乙酸鈉0.4%、飽和硫化氫溶液評定：斷裂及裂紋
B法-標準彎曲		美標（三點彎）：67.3mm4.57mm1.52mm 國標（兩點）：寬15-25mm，長110mm-255mm，大加載應(yīng)力（200MPa以上）試樣，厚度要求0.8-1.8mm
C法-C形環(huán)		美標：外徑≥15.9mm 國標：外徑≥15mm具體參照圖紙
D法-標準雙懸臂梁		中美標：110mm30mm10mm
四點彎曲法		長110mm-250mm，寬15mm-50mm，厚度客供
GHSC硫化氫電偶腐蝕	NACE TM0177-2005	參考硫化氫試驗條件	GHSC試驗應(yīng)按上述對SSC試驗規(guī)定的要求進行，并滿足下列附加的要求、選擇和說明。 a)CRA試樣與*浸入試驗溶液的非合金鋼（即碳鋼）形成電偶。按NACE TM0177-1996的要求，非合金鋼的面積與浸濕的CRA試樣的面積的面積比在應(yīng)在0.5~1之間。加載夾具與試樣和耦合的碳鋼之間應(yīng)電絕緣。對于特定應(yīng)用的評定，CRA可以與在使用中將與之耦合的，低合金材料的試樣耦合。 b)試驗環(huán)境為NACE TM0177-1996的A溶液，其H2S分壓為0.1MPa,溫度為24℃±3℃。對于特定應(yīng)用的評定，可采用E2.5中所述的SSC試驗環(huán)境。