SSC應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是:
NACE TM 0177-2016:金屬在H2S環(huán)境中抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂和應(yīng)力腐蝕的能力。
NACE MR 0175-2009:石油和天然氣工業(yè)油氣生產(chǎn)中含H2S環(huán)境中所用材料抗裂材料選擇的一般原則。
GB/T4157-2006:金屬在硫化氫環(huán)境中抗特殊環(huán)境開(kāi)裂的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。
石油天然氣工業(yè)油氣生產(chǎn)中含H2S環(huán)境中使用的材料選擇抗裂材料的一般原則:《ISO 15156-1-2009》。
SY/T 0599-2006:天然氣地面設(shè)施抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的金屬材料要求。
GB/T 4157-84恒負(fù)荷拉伸試驗(yàn)下金屬硫化物抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的試驗(yàn)方法
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法是在實(shí)驗(yàn)室中，在含有硫化氫的酸性水溶液中，測(cè)試金屬在拉伸應(yīng)力下的抗裂性。
1原則
1.1硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是金屬在硫化物環(huán)境中腐蝕和拉應(yīng)力(甚至遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力)共同作用下的遲脆性斷裂。
1.2一般認(rèn)為硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是由氫脆引起的。當(dāng)氫原子從金屬表面的陰極釋放出來(lái)時(shí)(例如，由于腐蝕或陰極充氫)，硫化氫(或其他一些含有氰化物、磷、砷等的化合物)的存在。)抑制氫原子擴(kuò)散到具有高三軸拉伸應(yīng)力或一些微觀結(jié)構(gòu)的區(qū)域，并被捕獲在這些區(qū)域中，從而增加金屬的脆性。
1.3本試驗(yàn)方法是在常溫常壓下，將拉伸應(yīng)力試樣浸泡在硫化氫飽和的酸化氯化鈉水溶液中。為了獲得硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂數(shù)據(jù)，將施加的應(yīng)力加到一系列屈服強(qiáng)度的百分比上，并測(cè)量樣品的斷裂時(shí)間，直到樣品的大應(yīng)力在720小時(shí)不斷裂..
2樣本
2.1不良要求:管子要縱向；取板的橫向；取樣部位應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議進(jìn)行，但應(yīng)注明。
2.2應(yīng)力腐蝕拉伸試樣
2.2.1標(biāo)準(zhǔn)樣品尺寸為直徑d = 6.4±0.1毫米，量距g = 25±0.5毫米，過(guò)渡圓弧半徑R = 7.0mm毫米..非標(biāo)樣尺寸為直徑D = 2.5±0.05毫米，標(biāo)距G = 25±0.5毫米，過(guò)渡圓弧半徑R = 7.0毫米
注:當(dāng)試驗(yàn)材料不符合標(biāo)準(zhǔn)樣本量時(shí)，可以使用非標(biāo)準(zhǔn)樣本，但必須注明。
2.2.2樣品頭部與樣品工作截面之間的偏心度不大于0.03毫米
2.2.3為了適應(yīng)與裝載夾具的連接和容器的密封，樣品兩端必須足夠長(zhǎng)。
2.2.4加工試樣時(shí)，必須避免試樣工作段過(guò)熱和冷硬化，后兩道次的切削量應(yīng)小于0.05毫米
2.2.5要求樣品的表面光潔度不低于▽8。
2.3樣品的清潔
2.3.1用四氯乙烯或類(lèi)似溶劑除去樣品上的油污，用丙酮沖洗，放入干燥器中，取出直至使用。
2.3.2必須使用干凈的鑷子或手套來(lái)取清潔過(guò)的樣品。切勿用手直接接觸干凈的樣品。
2.4樣品材料的機(jī)械性能
2.4.1按照GB 228–76《金屬拉伸試驗(yàn)方法》進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)量材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和面積收縮率。拉伸試樣和應(yīng)力腐蝕試樣應(yīng)取自材料的相鄰部分。
2.4.2除了2.4.1中規(guī)定的數(shù)據(jù)之外，報(bào)告中還應(yīng)注明化學(xué)成分、熱處理制度、材料原始尺寸、取樣位置和加工的工藝(如冷變形或預(yù)應(yīng)變)的所有相關(guān)數(shù)據(jù)。
2.4.3化學(xué)成分相同但熱處理制度不同、顯微組織不同的材料，應(yīng)按不同材料處理。
3測(cè)試設(shè)備
3.1拉伸試驗(yàn)應(yīng)由恒負(fù)荷設(shè)備或負(fù)荷設(shè)備進(jìn)行。
3.1.1可使用靜態(tài)重力試驗(yàn)機(jī)或能保持液壓室內(nèi)壓力恒定的液壓裝置進(jìn)行恒載荷試驗(yàn)。
3.1.2耐久載荷試驗(yàn)可采用彈簧式裝置和試驗(yàn)環(huán)進(jìn)行，并要求將夾具或樣品松弛引起的載荷降減到小。
3.2有必要確保樣品與接觸測(cè)試溶液的任一其他金屬電絕緣。
3.3樣品周?chē)拿芊獗仨毷请娊^緣和氣密的，但當(dāng)樣品發(fā)生位移時(shí)，密封產(chǎn)生的摩擦力可以忽略不計(jì)。
3.4如果有必要將整個(gè)試驗(yàn)裝置浸入試驗(yàn)溶液中，樣品必須與加載夾具和其他金屬部件電絕緣，夾具應(yīng)由對(duì)硫化物應(yīng)力開(kāi)裂不有感的材料制成。易開(kāi)裂的固定裝置必須徹底涂上不導(dǎo)電和不滲透的涂層。
3.5測(cè)試容器
3.5.1試驗(yàn)容器的尺寸和形狀取決于實(shí)際試驗(yàn)機(jī)的施力裝置。
3.5.2試驗(yàn)開(kāi)始前，應(yīng)排除容器內(nèi)的氧氣，試驗(yàn)過(guò)程中不得有空氣進(jìn)入容器內(nèi)。應(yīng)在硫化氧的流出管線上安裝一個(gè)小型出口疏水閥，并在試驗(yàn)容器中保持正壓，以防止氧氣通過(guò)小漏洞或從排氣管線擴(kuò)散到容器中。
3.5.3在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于乙酸的消耗，pH值隨時(shí)間增加。為了使pH值的上升速率相對(duì)穩(wěn)定，試驗(yàn)容器的體積應(yīng)能保持每平方厘米樣品面積有20 ~ 100毫升溶液。
3.5.4容器和固定裝置的材料應(yīng)基本上是惰性的。
4測(cè)試條件和測(cè)試步驟
4.1試劑
試劑的純度
4.1.1.1硫化氫、氯化鈉和醋酸都是具有化學(xué)純度的化學(xué)品。
應(yīng)使用4.1.1.2蒸餾水或去離子水。
溶液的制備
4.1.2.1將50克氯化鈉和5克冰醋酸溶解在945克水中。初始酸度值應(yīng)接近pH 3。測(cè)試期間，pH值可能會(huì)升高，但不會(huì)超過(guò)4.5。
4.2試液的溫度應(yīng)保持在24±3℃。
4.3測(cè)試步驟
4.3.1樣品裝載和測(cè)試開(kāi)始
4.3.1.1測(cè)試序列
A.將清洗過(guò)的樣品放入容器中，連接必要的密封裝置，然后用惰性氣體清洗測(cè)試容器。
B.試驗(yàn)容器凈化后，小心裝載，不得超過(guò)規(guī)定的裝載水平。
C.立即將脫氣后的溶液注入試驗(yàn)容器，然后以100 ~ 200 ml/min的流速通入硫化氫約10 ~ 15 min，使溶液中的硫化氫飽和，并記錄試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間。
D.在測(cè)試過(guò)程中，硫化氫必須繼續(xù)循環(huán)，以每分鐘幾個(gè)氣泡的速度通過(guò)測(cè)試容器和出口疏水閥，以便保持硫化氫的濃度和小的正壓，從而防止空氣通過(guò)泄漏進(jìn)入測(cè)試容器。
E.在測(cè)試某些高合金耐腐蝕材料時(shí)，為了防止保護(hù)膜再次形成，有必要將加載順序改為a.c.b(如果按此順序進(jìn)行測(cè)試，應(yīng)在報(bào)告中注明)。
損壞的檢測(cè)
4.3.2.1用電動(dòng)定時(shí)器和微動(dòng)開(kāi)關(guān)記錄分?jǐn)鄷r(shí)間。
4.3.2.2拉伸試樣可以加載到一系列百分比增量的屈服強(qiáng)度。
4.3.2.3為了嚴(yán)格確定破壞和非破壞的應(yīng)力，應(yīng)增加額外的樣品進(jìn)行測(cè)試。
