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在石油天然氣行業(yè)和石化行業(yè)中,如果在濕H2S環(huán)境下選用碳鋼或低合金鋼,那么鋼板會(huì)發(fā)生很嚴(yán)重的脆化。
這種脆化的機(jī)理是:H2S與鋼材表面發(fā)生腐蝕反應(yīng)產(chǎn)生氫,而后氫又被鋼材吸收導(dǎo)致氫脆。對(duì)于低合金鋼來說,這種破壞可分為以下幾種類型:
1)氫誘導(dǎo)開裂(HIC)。HIC不需要應(yīng)力就可以在鋼材內(nèi)部產(chǎn)生并傳播。
2)硫化物應(yīng)力開裂(SSC)。SSC主要出現(xiàn)在硬度高的區(qū)域,如焊縫區(qū)。
3)應(yīng)力方向氫誘導(dǎo)開裂(SOHIC)。事實(shí)上,SOHIC可被看作是HIC和SSC共同作用的結(jié)果。
4)氫致延遲裂紋:容器在焊接過程中,焊接材料中水分或油污在電弧高溫作用下分解產(chǎn)生氫,這些氫一部分進(jìn)入熔融的焊縫金屬中,當(dāng)焊縫冷卻時(shí)來不急擴(kuò)散出去形成局部高壓而導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)微裂紋的現(xiàn)象。
二、 分類
1)氫脆:各種情況下產(chǎn)生的氫原子直接滲透到鋼內(nèi)部后,使鋼晶粒間原子結(jié)合力降低,造成鋼材的延伸性、端面收縮率降低,強(qiáng)度也發(fā)生變化。
氫致開裂 - 氫脆理論
在裂紋尖端有與陽極反應(yīng)相應(yīng)的陰極反應(yīng)發(fā)生。所生成的氫或加工氫進(jìn)入鋼中引起氫致開裂。
2)氫腐蝕:氫與鋼中的碳化物發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生甲烷,甲烷氣體不能從鋼中擴(kuò)散出去,聚集在晶粒間形成局部高壓,造成應(yīng)力集中,進(jìn)而使鋼材產(chǎn)生微裂紋或鼓泡。
HIC無縫鋼管,SSCC無縫鋼管 濕硫化氫腐蝕環(huán)境下的抗氫致開裂(ANTI-HIC)無縫鋼管
HIC的意思是指做抗氫致開裂檢驗(yàn)(HIC)例如:20# (HIC)-I指的是鋼種級(jí)別20#,腐蝕試驗(yàn)只做抗氫致開裂檢驗(yàn)(HIC),成分要求熔煉分析P≤0.015、S≤0.003;成品分析P≤0.01,S≤0.004。
SSCC的意思是指腐蝕試驗(yàn)做氫致開裂檢驗(yàn)(HIC)和硫化物應(yīng)力腐蝕(SSCC)檢驗(yàn),例如:20# (R-HIC)-I指的是鋼種級(jí)別20#,成分要求熔煉分析P≤0.015、S≤0.003;成品分析P≤0.01,S≤0.004。