硫化物应力腐蚀开裂
a234-wpb 抗硫标准 -回复
a234-wpb 抗硫标准-回复什么是a234wpb抗硫标准？a234wpb是一种常用的碳钢材料，广泛用于管道系统中。
抗硫标准是用于描述该材料的耐硫性能的一项指标。
在一些特定环境下，管道可能会受到硫化物的侵蚀，从而导致管道的损坏和漏油等问题。
为了确保管道的安全运行和使用寿命，对于a234wpb材料的抗硫性能有一定的要求和测试标准。
那么，a234wpb抗硫标准的具体要求是什么呢？一般来说，a234wpb材料的抗硫标准要求包括抗硫酸腐蚀和抗硫化物应力腐蚀开裂两个方面。
首先，抗硫酸腐蚀是指材料在含硫酸环境中的耐蚀性能。
由于硫酸是一种强酸，它会对材料表面进行腐蚀，从而发生材料的损坏。
因此，对于a234wpb材料，抗硫酸腐蚀的要求是其在硫酸环境中需要有良好的耐蚀性能，尽量减少腐蚀速率。
其次，抗硫化物应力腐蚀开裂是指材料在存在硫化物环境中的抵抗应力腐蚀开裂的能力。
硫化物是一种常见的腐蚀介质，在一些特定的工况下会导致材料的应力腐蚀开裂破裂。
对于a234wpb材料，抗硫化物应力腐蚀开裂的要求是其需要具备一定的抗开裂能力，防止管道系统因应力腐蚀开裂而发生事故。
为了满足这些要求，通常会对a234wpb材料进行一系列的抗硫性能测试和评估。
首先，可以进行硫酸腐蚀试验。
该试验通过将a234wpb材料暴露在饱和硫酸溶液中，观察一段时间后材料的表面是否出现腐蚀、增重或脱落等情况，来评估其抗硫酸腐蚀性能。
其次，可以进行硫化物应力腐蚀开裂试验。
该试验通过在含有硫化物的环境中，施加一定的应力，观察一段时间后a234wpb材料是否出现裂纹或断裂等情况，来评估其抗硫化物应力腐蚀开裂性能。
除了试验评估，还可以通过对材料组织进行检验和分析，以了解其微观结构和成分特点，来推测其抗硫性能。
在选型和使用a234wpb材料时，需要根据具体的工况和环境条件，合理选择符合抗硫标准的材料。
综上所述，a234wpb抗硫标准是对该材料在硫酸腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂方面的性能要求，通过一系列试验和分析来评估材料的抗硫性能。
硫化物应力腐蚀开裂
H.7.4 确定对 SCC的敏感性
用在表 H-9 中确定的环境苛刻度以及在表 H-8 中得到的有关最大布氏硬度和焊件焊后
热处理的基础数据，从表 H-10 中确定对 SCC的敏感性。按图 H-5 中流程来确定硫化物应力
腐蚀的敏感性。
图 H-5 确定硫化物应力腐蚀的敏感性
表 H-8 分析硫化物应力腐蚀所需的基础数据
＜ 50ppm 低
5.5-7.5
低
7.6-8.3
低
8.4-8.9
低
＞ 9.0
低
低
低
中
低
中
中
中
低
中
中a
高a
低
中
高a
高a
低
如果有氰化物存在且当 pH 值＞ 8.3 和 H2S 浓度高于 1000ppm时将对 SCC的敏感性增加一
个等级。
环境劣度
高 中 低
表 H-13
高硫钢 a
S＞ 0.01%
焊接 焊后热处理
H． 7 硫化物应力腐蚀开裂（ SSC）
H.7.1 概述
对 SCC的敏感性与渗透到钢材内的氢的量有关，这主要与
pH 值和水中的 H2S 含量这两
个环境因素有关。典型地，人们发现钢中的氢溶解量在
pH 值接近中性的溶液中最低，而在
pH 值较低和较高的溶液中较高。在较低 pH 值中的腐蚀原因是因为 H2S，反之在高 pH值中腐
由于 HIC 厚钢板的质量是对 SOHIC敏感性的关键参数。另外， 通过 PWHT可以减轻 SOHIC的
产生和强度，但不能消除它。 应力作用的水平也影响着 SOHIC的发生和强度。 HIC/SOHIC 板
材制品中出现得较为突出， 但曾经有少数报道在管材中也有类似现象， 通常在那些输送氢的
nace0103热处理温度
nace0103热处理温度
NACE标准MR0103是关于“材料的硫化物应力腐蚀开裂抗性”的标准，其中也包括了对热处理温度的要求。
根据NACE MR0103标准，热处理温度取决于具体的材料和合金成分。
一般来说，热处理温度是根据材料的化学成分、晶粒度、应力等因素来确定的。
对于碳钢、合金钢和不锈钢等材料，NACE MR0103标准规定了一系列的热处理温度范围。
这些温度范围旨在通过热处理来改善材料的抗硫化物应力腐蚀开裂性能。
通常情况下，热处理温度会在600°C到760°C之间，具体的温度取决于材料的类型和具体的化学成分。
此外，NACE MR0103标准还要求对于一些特定的合金材料，需要进行双重热处理。
这意味着材料需要先经过一次热处理，然后进行再次回火处理，以达到更好的抗硫化物应力腐蚀开裂性能。
总的来说，根据NACE MR0103标准，热处理温度的选择是非常严格和具体的，需要根据具体材料的要求来确定，以确保材料具有良好的抗硫化物应力腐蚀开裂性能。
附录H-应力腐蚀开裂技术模式
附录H-应力腐蚀开裂技术模式(未经校对，仅供参考)H.1范围本模式是针对机械设备的应力腐蚀开裂（SCC）失效概率而建立的一个技术模式。
碱腐蚀开裂、胺腐蚀开裂、硫化物应力腐蚀开裂（SCC）、氢诱导开裂（HIC）、定向应力氢诱导开裂（SOHIC）、碳酸盐腐蚀开裂、连多硫酸腐蚀开裂（PTA）和氯化物腐蚀开裂（ClSCC）都包含在本模式范围内。
本模式对由于应力腐蚀开裂而造成高度危险的机械设备进行了预测。
专家的建议同样可以用来预测应力腐蚀开裂的敏感度。
H.2技术模式的筛选本技术模式没有筛选问题，所有设备都必须通过此技术模式。
H.2.1基础数据表H-1中列出的是分析应力腐蚀技术模式所必需的基础数据。
H.2.2 附加数据表H-2中列出的是回答应力腐蚀（SCC）筛选问题所需要的数据。
各种类型的SCC所需要的具体数据列在下述各节的基础数据表中。
H.3基本假设本技术模式假设每一个SCC设备的敏感性均可在本模式中适用的范围内确定。
这些敏感性根据工艺、材料、制造的不同而设为高、中、低三种等级。
本模式用“苛刻指数”来确定设备/管线产生应力腐蚀开裂的敏感性（或开始出现裂纹的概率）和由于裂纹引起泄漏的概率。
对已知的裂纹的失效概率判断，本技术模式提供的方法较为简便。
但如果设备存在较为特殊的裂纹或裂纹群，则其失效概率就需要借助更为先进的或可行的方法进行判断。
H.4确定技术模式子因数（TMSF）确定技术模式子因数的流程图见图H-1。
各个步骤及所需的表格在下文中进行叙述。
如果设备中已经检测到有SCC，那么其敏感性则认为是“高”。
如果被检测设备的SCC是已知的，则其敏感性也应升为“高”。
如果被检测设备的SCC是未知的，则设备所有潜在的出现SCC的敏感性都应升为“高”。
H.4.3确定苛刻指数利用表H-3和各个SCC机理的敏感性确定每一潜在/已有SCC机理的苛刻指数。
没有进行过SCC检查的设备的苛刻指数在每一应力腐蚀开裂机理中分别列出。
H.4.3.1最大苛刻指数确定最大苛刻指数并确定哪一种机理将导致最大苛刻指数。
关于抗氢致开裂开裂及抗硫化物应力腐蚀开裂试验R-HIC钢板的问答
通常抗氢致开裂HIC（Hydrogen Induced Crack）主要是针对低碳高强度结构钢制压力管线讲的( 现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢)。
目前国内生产的此类专用钢(抗HIC专用钢)主要材料牌号有：16MnR(HIC),20R(HIC),SA516(HIC)。
该类钢的碳当量可用Ce=C+Mn6+(Cr+Mo+V)5+(Ni+Cu)15计算。
质保书中C：0.022，Mn：1.05，Cr：18.20，Ni：8.32材料成分大致符合不锈钢00Cr19Ni10(GBT1220—1992)主要元素成分要求。
提供的是00Cr19Ni10或类似材质，应该没有太大问题。
参考资料：关于提高提高管线钢抗HIC能力的措施提高管线钢抗HIC能力的措施有成份设计、冶炼控制、连铸工艺、控轧控冷等四个方面。
展开来说，主要有三点：提高钢的线纯净度。
采用精料及高效铁水预处理（三脱）及复合炉外精炼，达到S≤0.001%，P≤0.010%，[O]≤20ppm，[H]≤1.3ppm。
同时采用Ca处理。
②晶粒细化。
主要通过微合金化和控轧工艺使晶粒充分细化，提高成分和组织的均匀性。
为此，钢水和连铸过程要电磁搅拌；连铸过程采用轻压下技术；多阶段控制轧制及强制加速冷却工艺；Tio处理，使得钢获得优良的显微组织和超细晶粒，最终组织状态是没有带状珠光体的针状铁素体或贝氏体。
③昼降低含C量（C ≤0.06%），控制Mn含量，并添加Cu和Ni。
从炼钢来看，宝钢、武钢、鞍钢、攀钢、太钢等企业能生产不同等级的管线钢种，目前国内能生产X42、X52、X60、X65、X70等，X70目前在试用。
管线钢国产化程度大幅度提高，产品质量有了显著的改进，产品的成份控制、强度、韧性、晶粒度、焊接性能等均已接近或达到国外同类产品的水平。
高S原油加工过程中硫腐蚀及防护选材准则 thread-4029-1-1.html（作者前言）：2001年1月，中国石化科技开发部邀请英国壳牌石油公司材料专家霍普金申（音译）在南京就“高S原油加工过程中硫腐蚀及防护选材准则”做了讲座。
应力腐蚀开裂的三个条件
应力腐蚀开裂的三个条件
应力腐蚀开裂是一种特殊的金属腐蚀现象，通常发生在受到持续拉伸应力和某些化学环境的金属材料上。
其发生与否受到以下三个条件的影响：
1. 金属材料具有易腐蚀性
金属材料在特定的化学环境中容易发生腐蚀，这就是易腐蚀性。
通常，易腐蚀性体现为材料表面的一些小缺陷，例如微小的裂纹、气孔、夹杂物等。
这些缺陷可以为腐蚀剂提供钝化膜破坏的隐患，从而使金属材料易发生应力腐蚀开裂。
2. 存在应力场
金属材料在一定的应力环境下，会发生应力集中现象，导致局部应力过大。
这种应力状态非常容易导致金属材料发生应力腐蚀开裂。
在实际应用中，常见的应力集中形式包括缺口、孔洞、螺纹、焊接处等。
3. 存在腐蚀环境
既然是应力腐蚀开裂，那么一定需要存在一定的腐蚀环境。
在这种环境下，金属材料被腐蚀，形成钝化膜的破坏，加上局部应力的作用，就容易发生应力腐蚀开裂。
常见的腐蚀环境包括氯化物、硫化物、碱性等。
- 1 -。
油气输送钢管硫化物应力腐蚀开裂试验评定标准探讨
ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｐ ａ ｉ ｄ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｓ Ｓ Ｃ Ｃ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｒｅ ａｒ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｓ Ｓ Ｃ Ｃ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｄ ｏ ｍｅ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ， ｉ ｔ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｓ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｎ ＡＣＥ Ｔ Ｍ ０１ ７ ７
ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｎ ｅ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｊ ｕ ｄ ｇ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｍａ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ａ ｓ ｗ ｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｔ ｏ ｒ ｅ ｇ ａ ｒ ｄ ａ ｓ
液化石油气球罐硫化物应力腐蚀开裂分析及防止对策
数量 逐年 增多 ， 而且 裂纹数 量之 多 ， 历年检 验球 是 罐 中少 见 的 ， 同时 ， 线 检 验 发 现埋 藏 缺 陷也 不 射
少 ， 且大 部分集 中在球罐 的 Ｂ 并 Ｃ环 焊缝上 。
２ 裂 纹 形 成 原 因 分 析 ２ １ 从 腐 蚀 方 面 分 析 ．
陷 ， 中 ３处 与对 应 的射 线 底 片 基 本 相 符 （ １ 其 １级 片 ） 另外 ３处 与 以往 检 验情 况 基 本 吻合 ， 作 处 ， 未 理 。射 线 检 测 发 现 Ⅲ 级 片 １张 ， 陷 性 质 为 缺 ２ ｍｍ 长 条渣 ， 合超 探结 果 ， ０ 符 未作 处 理 。 （ ）２ ０ ３ ０ ３年 ５月 ， 由广 州 市 锅 炉 压力 容 器 监 察 检验所 又 一次 开罐 检 验 ， 球 壳 内外表 面 和 支 对
伤， 发现 １ ６处 表 面裂 纹 缺 陷 。裂 纹 主要 分 布 于 １ ８ ９ ７年 由广 东 省 石 油 化 工设 计 院设 计 ， ９ ８年 由金 洲 重 型 机 器 厂 制 造 ， １８ 同年 由十 三 冶 金 属 结 构 厂 安 装 ， ９ ９年 投 入 使 １８ 用 。该 球罐 材 质 是 Ｓ Ｎ３ Ｎ； 格 为 １ ３ ０ Ｐ ６ 规 ２ ０ ｍｍ ×４ ｍｍ； ６ 容积 为 ｌ ０ ｍ。 操作 介质 ： Ｏ０ ； 液化 石油气 ； 操 作温度 ： 温 ； 常 操作 压力 ： 于 １ ７ ａ 小 ． ＭＰ 。 （ ）１ ９ ２ ９ ７年 ， 由广 州 市 锅 炉 压力 容 器 监察 曾 检 验所 开罐 检验 ， 现 ４号 、 发 ５号 、 ６号 、 ９号支 柱
由表 １可 以看 到 ， 质 中 含 有 较 多 的 Ｎ 元 材 素， 对低合 金 钢抗硫 化物应 力腐 蚀开 裂 （ Ｓ Ｃ 性 ＳＣ ）
sour service管道术语
sour service管道术语SourService管道是指在含有硫化氢(H2S)等有害气体的工作环境中使用的管道。
这种管道需要采用特殊材料和工艺，以确保管道的安全性和可靠性。
在 Sour Service 管道中，有一些特殊的术语需要了解：1. HIC (Hydrogen Induced Cracking)：氢致裂纹，是 Sour Service 管道中的一种常见的破坏模式，指管道内部出现的裂纹，由于管道中存在 H2S 等有害气体，这些气体会导致管道材料的强度降低，从而引起裂纹的形成。
2. SSC (Sulfide Stress Cracking)：硫化物应力腐蚀开裂，也是 Sour Service 管道中常见的破坏模式之一，指管道内部出现的应力腐蚀开裂。
在含有 H2S 等有害气体的环境中，管道材料容易发生脆性断裂，从而引起应力腐蚀开裂。
3. NACE (National Association of Corrosion Engineers)：美国腐蚀工程师协会，是一个专门从事腐蚀科学和工程的组织，为Sour Service 管道的设计、制造、安装、检验和维修提供技术支持和标准规范。
4. H2S (Hydrogen Sulfide)：氢化硫，是 Sour Service 管道中最常见的有害气体，具有毒性和腐蚀性，能够对管道材料和设备造成严重的损害。
5. Sour Service 管道材料：一般采用高强度、低合金钢材料，如 API 5L X65 等级的管材，以满足在含有 H2S 等有害气体的环境中的使用要求。
6. HIC/SWC testing：氢致裂纹/硫化物应力腐蚀开裂试验，是Sour Service 管道的重要测试方法之一，用于评估管道材料在含有H2S 等有害气体的环境中的抗裂性能和抗腐蚀性能。
7. Sour Service 管道的涂层：应选用高质量的防腐涂层，如环氧涂层、聚氨酯涂层等，以提高管道的抗腐蚀性能和使用寿命。
湿硫化氢环境中的硫化物应力开裂腐蚀分析
度小 于等于（ ６ ０ ＋ ２ ｐ ） ℃（ ｐ为表压 Ｍ Ｐ ａ 的值 ） ； ②Ｈ ｓ
分 压 Ｐ（ Ｈ Ｓ ） ３３ ５ ０ Ｐ ａ ， 即相 当 于常 温溶 解 在水 中的
阴极 ２ Ｈ ＋ ２ ｅ— ２ Ｈ（ 钢表 面吸附） —
Ｐ （ Ｈ Ｓ ） １７ ＞ ． ７ ｍ ｇ ／ Ｌ ； ③介质中含有液相水或处于露
钢的脆性增加 ， 在外加拉应力或残余应力作用下形 成开裂。Ｓ Ｓ Ｃ腐蚀通常发生在中高强度钢中或焊缝
及其 热影 响 区等硬度 较 高的 区域 。
Ｓ Ｓ Ｃ腐 蚀机理 见 图 １ 。
化物应力开裂（ Ｓ Ｓ Ｃ ） 腐蚀 的风险具有重要的意义。
１ 硫 化 物 应 力 开 裂 腐蚀 环 境 条 件
２ 硫 化 物 应 力 开 裂 腐 蚀 机 理
硫化物应力开裂 （ Ｓ Ｓ Ｃ ） 腐蚀是指湿 Ｈ ｓ 环境 中
因此 ， 作为阴极与钢铁基体构成一个活性的微电池 ，
２ ０ １ ４年 第 ２期
尤克勤．湿硫化氢环境中的硫化物应力开裂腐蚀分析
３ ． ３ 材料 中氢 渗透 流量
・ ２ ｌ・
点 以下 ； ＠ｐ Ｈ＜ ７或有氰 化物 （ Ｈ Ｃ Ｎ ） 存在 。
２ ［ Ｈ］ （ 向钢中扩散） 或— Ｈ Ｔ
钢材 受 到 硫化 氢 腐 蚀后 ， 阳极 的最终 产 物 就 是 硫化 亚铁 ， 该产 物通 常是 一种 有缺 陷的结 构 ， 它与 钢 铁表 面 的黏 结 力 差 ， 易脱落 ， 易 氧化， 且 电位 较 正 。
图 １ 硫 化 物 应 力 开 裂 腐 蚀 机 理
国 内认 为 当钢 制化 Ｈ ， ｓ应 力 腐 蚀 环 境 ： ① 温
硫化 氢 电化学腐 蚀过 程如 下 ：
反应器引压端法兰焊接阀门断裂原因分析
指标 ； 同时 断 裂 闸阀母 材 的 高硬 度 马 氏 体 组 织 对
应力 腐蚀 也是 最敏 感 的组 织 。
综 上分 析 ， 阀 门不合 理 的结 构 、 热处 理 不 当致 使 硬度 超 高及 湿 硫化 氢 腐蚀 环境 是 断裂 阀 门产生
应力腐 蚀 开裂 的主要 原 因 。
３ 建议
Ｚｈ ｕ Ｈｕ ａ ｐｉ ｎ ｇ
反 应 器更 换新 催 化剂后 ， ２ ０ １ １ 年７ 月７ — １ ０日，
新 催 化 剂 采 用 精 制 柴 油 作 为硫 化 基 础 油 ， 使 用 二 甲基 二 硫 （ Ｄ ＭＤ Ｓ ） 为硫 化 剂 （ 硫含 量 ６ ８ ． ０ ％） 。 进行 了低 温 湿法 硫 化处 理 。催 化剂 硫 化 的 目的是 使催 化 剂 中的金属组 元从 氧化 态转变 为硫化 态 ， 从 而提 高催化 剂 的活性和稳定 性 ， 主要 硫化反应 式如下 ：
硫化物应力腐蚀开裂是湿硫化氢环境 中产生 的氢原子渗透 到钢的内部， 溶解 于晶格中 ， 导致氢 脆， 在外加应力或残余应力作用下形成开裂 。它 通常发生在低合金高强度钢的焊道与热影响区等 高 硬 度 区 。影 响 因素 主 要 有 腐 蚀 介 质 、 温度 、 应 力、 材 料 的强 度 等 。 断裂 阀门 的 阀体 与 端法 兰 连接 采 用 了承 插焊 结构 ， 存 在缝 隙 （ 图１ ０ ） ， 为 积液创 造 了条件 。 在 装 置 正 常 生产 条 件 下 ， 反 应 器 顶 部进 料 组 分主要为蜡油 、 Ｈ ， 进料温度为 ３ ８ ０ ￣ Ｃ， 压力为 ６ ． ０ ＭＰ ａ ， 一般 情况 下不 会 产生冷 凝水 。但 断裂 阀门位 于反 应 器 顶 部 进料 管上 的引 压 线 第 二 道 闸 阀 ， 引 压管 中介 质 不流 动 ， 且 阀 门外壁 无 保温 ， 阀体温 度 比主管 道 的温 度 要 低 得 多 ， 当低 于 水 的露 点 温度 时， 将会 析 出冷 凝 水 ， 介 质 中的硫 化氢 和 冷凝 水 形 成 湿 硫 化 氢腐 蚀 环 境 ， 极 容 易在 阀体 与法 兰 之 间 缝 隙处 产生腐 蚀 ， 形成 点蚀坑 或微 裂纹 。
硫化物应力腐蚀开裂的防护
硫化物应力腐蚀开裂的防护可以采取以下措施：合金成分调整：通过调整金属材料的合金成分，可以增加金属的抗腐蚀性能，例如加入一定量的铬、镍等元素，可以显著提高金属的抗腐蚀性能。
热处理和加工：通过合理的热处理和加工工艺，可以消除或降低金属材料中的残余应力，从而减少应力腐蚀开裂的风险。
涂层保护：在金属表面涂覆一层耐腐蚀涂层，可以有效地将金属与腐蚀介质隔离，从而防止硫化物应力腐蚀开裂的发生。
缓蚀剂：在腐蚀介质中添加缓蚀剂，可以有效地减缓金属的腐蚀速率，从而降低应力腐蚀开裂的风险。
改善环境：通过改善环境条件，例如降低温度、压力等参数，可以减少硫化物应力腐蚀开裂的风险。
监测和维护：定期对金属材料进行监测和维护，及时发现并修复潜在的腐蚀损伤，可以有效地防止硫化物应力腐蚀开裂的发生。
综上所述，硫化物应力腐蚀开裂的防护需要从多个方面入手，包括合金成分调整、热处理和加工、涂层保护、缓蚀剂使用、改善环境条件以及监测和维护等。
液化石油气球罐硫化物应力腐蚀开裂分析及防止对策
1=
pD m 4t
( 1)
式中: p ( ( ( 内压, M Pa;
Dm ( ( ( 球罐中径, D m = D i+ t, m m;
D i ( ( ( 球罐内径, m m;
t ( ( ( 球罐壁厚, m m。
对于球罐开孔部位及焊缝加强高过高部位尚
片, 也是分布于 BC 和 CD 环焊缝上, 缺陷的性质 为裂纹, 超声波检测发现的裂纹埋藏深度最深 28m m, 当 年对此 球罐 49 处裂 纹缺陷 进行 了返 修。
( 4) 2005 年 9 月, 由广州市锅炉压力容器监 察检验所再次对 G1003 球罐开罐检验, 对球罐壳 体内外表面和支柱外角焊缝进行了 100% 磁粉探 伤, 发现 196 处表面裂纹缺陷。裂纹主要分布于 BC 和 CD 环焊缝上, 如图 1 所示。X 射线检测有 7 张 ∀级片, 4 张缺陷性质均为裂纹。在 196 处裂 纹中, 最长的有 24mm , 最短的也有 5mm 。
( 2) 1997 年, 曾由广州市锅炉压力容器监察 检验所开罐检验, 发现 4 号、5 号、6 号、9 号支柱 周向垂直度超标; 超声波检测共发现 7 处超标缺 陷, 其中 3 处与对 应的射线底片基 本相符( 级 片) , 另外 3 处与以往检验情况基本吻合, 未作处 理。射线 检 测 发 现 ! 级 片 1 张, 缺 陷 性 质 为 20m m 长条渣, 符合超探结果, 未作处理。
事实完全符合。
3 缺陷的处理
( 1) 认真核对超标缺陷的性质、长 度、位置, 并在球罐内外侧做出明显的标记;
( 2) 采用砂轮机清除缺陷, 但打磨深度不得
超过 30m m, 如打磨深度超过 30mm 缺陷仍未清
NACE TMO177-96硫化物应力腐蚀试验(中部份)
评价硫化氢水溶液环境下材料的抗应力开裂和应力腐蚀开裂性能的实验室试验方法本标准描述了试验试剂，试验试样以及环境，并讨论了母材和试验试样的性能对比，随后说明了试验的详细步骤。
本标准有四种方法：方法A 拉伸试验方法此方法提供了待测材料在加载单轴拉力时的抗环境腐蚀情况。
它可以显示一个简单的无凹痕试样的明确的应力状态。
方法A的环境腐蚀系数一般是通过断裂时间决定的。
拉伸试样应力增加到一个特殊值的时候就可以得出断裂/不断裂的测试结果。
当进行了若干个试样在不同的应力值的测试后，就可以很明显的得出环境腐蚀的极限应力了。
8.2 测试试样8.2.1 待测材料的尺寸和形状经常限制了测试试样的选择。
一定的试样尺寸可以影响到测试的结果，这个应该注意一下。
8.2.2 标准的拉伸试样如图3所示，加工之后的试样在未开始测试之前应该储存于干燥器或油中。
8.2.3 为了减少应力集中和带状断裂试样末端截面的弯曲半径最小应该为15mm（0.60英寸）。
8.2.3.1 还有额外的方法可以帮助减小带状断裂：（1）祛除机加工试样半径周围的凹槽；（2）把测试试样的横截面加工出一个微小的锥度保证在标准试样的中心可以出现一个最小的横截面。
8.2.4 试样的尾端应足够长以保证和测试容器的密封并保证与工装夹具有很好的连接。
8.2.5 测试试样必须加工或细心打磨以避免在测试环境中的过热和过冷。
在操作过程中，最后两道的时候应该注意移动距离总共不能超过0.05mm。
如果打磨过程不会增加材料的硬度的话是可以接受的。
8.2.6 所有材料的横截面都必须达到0.81μm或者更高。
如果有粗糙度要求应该通过机械抛光或者用电解法抛光末端截面。
若使用了除打磨抛光之外的其他修整方法的应在试验数据报告中加以说明。
8.2.7 如果材料的尺寸和形状不能满足标准的拉伸φ试样，那么可以采用适当小尺寸试样。
但是，小尺寸的试样断裂的时间肯定要低于标准的试样。
在试验数据报告中一定要明确指出小尺寸试样的详细情况。
金属在h2s环境中抗硫化应力开裂和应力开裂及应力腐蚀开裂的试验方法
金属在h2s环境中抗硫化应力开裂和应力开裂及应力腐蚀开裂的试验方法
金属在H2S环境中抗硫化应力开裂和应力开裂及应力腐蚀开裂的试验方法主要包括以下几种：
1.拉伸法：用于评价金属在单轴向拉伸荷载下的抗环境开裂（EC）性能。
大
体原理为在腐蚀性环境中给试样加载一定的应力，多个加载不同应力试样，通过试样失效与否得出环境开裂的临界应力值。
2.三点弯曲试验：用于评定在含H2S的酸性环境中金属材料承受拉伸应力抗
开裂性能，主要是为了评定材料在应力集中状态下的环境开裂（EC）敏感性。
实验方法类似拉伸法，不过施加的应力方向为弯曲应力。
3.C形环实验：用于评价金属在圆周荷载（周向应力）下的抗环境开裂（EC）
性能，常用于管材和棒材的横向实验。
大体方法类似拉伸法，不过应力施加方法为将C形环弯曲至一定程度出现特定的表层应力。
4.双悬臂梁实验（DCB）：用于测量金属材料抗环境开裂（EC）裂纹扩展性
能的实验。
用临界应力场强度因子K（issc）表示抗硫化物应力开裂裂纹拓展性能，其不是材料的固有属性，数值依赖于暴露的实验环境和实验条件。
试样厚度一般为9.53mm，形状，加载式样使用的是双面楔形块。
大体实验步骤为将楔形块插入双悬臂缝隙中是悬臂位移，直至获得既定应力，后置于H2S环境中24h，后移除楔形块并观察开裂，计算K（issc）值。
16Mn(HIC)钢硫化物应力腐蚀开裂实验研究
料各 自的焊 缝 在硫 化氢环 境 中进 行恒 应变 和慢拉 伸
实验 （ Ｓ Ｔ） 研 究 了两 种 材 料 的 抗 氢致 开 裂性 能 ， ＳＲ ，
为我 国石 油化工 的 实际构 件 的安 全运 行和维 护提 供
了数据 积 累和理 论 依据 ．
计算 试样 的延 伸率 、 断面收 缩率 和 脆性 系数 Ｊ ． 其 中脆性 系数 用下式 计算 ：
钢 在介质 中 发 生应 力腐 蚀 开 裂 敏 感性 ．一 般 认 为 ，
ＡＳ ＴＭ ３ — ７ 试 样 失效后对 裂纹 走 向和 表面 腐蚀 Ｇ ０９， 产物进 行分 析 ； 应 变 拉 伸 实 验 在 ＷＤＭＬ ３慢 拉 慢 － 伸 实验机 （ 国， 中 西安 ） 上进 行 ， 装好 的试样 在实验 安 溶 液 中 预 先 浸 泡 ２ ４ ｈ后 再 加 载 ， 伸 速 率 为 拉 １ ｍｍ・ ＿， ０ ｓ 。实验 温度 为 ２ ５±２℃ ．试 样 断裂 后 ，
Ｊ： —ｔ ＿ ｇ ｘ ／０ ｒ ｘ ０ ６・ × １ ０９ ．
１ 实 验 方法
实验 材 料 １ Ｍｎ（ Ｃ） 主 要 成 分 （ 量 分 ６ ＨＩ 钢 质
数 ， ） ： ， ．２ ｉ０ ３ ；Ｍ ｎ １ ３ ；Ｐ ０ ０ ９ ％ 为 Ｃ ０ １ ；Ｓ， ．５ ， ． １ ， 器 和 管道 在湿 硫 压
化 氢环境 中发 生腐 蚀 、 化物 应力 腐 蚀开 裂 （ ｓ ｃ 硫 ｓｃ ） 和 氢致 开裂 （ Ｃ ［ ３．影 响 Ｈ， 蚀 破 坏 的 因素 ＨＩ ）１ １ － Ｓ腐 是 多方 面的 ， 中材 料 本身 性 能 就 是 一个 重 要 的方 其
式中， 。 为试 样 在空气 中断 口断面 收 缩率 ， 为试
样 在介 质 中断 口断 面收 缩率 ．脆性 系数 用 以衡 量
硫化物应力腐蚀破裂探讨
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｌ ｉ ｅＳ ｒ ｓ ｒ ｏ ｉ ｎ Ｃｒ ｃ ｉ ｇ ｓ ｕ ｓｏ ｎ Ｓｕ ｐｈ ｄ ｔ ｅ ｓＣｏ ｒ ｓｏ ａ ｋ ｎ
ＺＥＮＧ ｏｎ ’ ＹＵ Ｃｕ —ｙ Ｔ ｇ ｎ ｅ
，
（． ａ ｇ ｈ ｕＰ ｔ ｃ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎａ ｄＩ ｓ ｌ ｔ ｎＥ ｇｎ ｅ ｎ ． ｔ．Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ７ ６ １ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ｅｒ ｈ ｍｉａ ｎ ｔ ｃｉ ｎ ｔ ｌ ｉ ｎ ｉｅ ｒ ｇＣｏ， ｄ， ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ２ ， ｏ Ｃ ｒ ｏ ｎ ａａｏ ｉ Ｌ １
ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｑｕ ｐｍｅ ｓ ｔ ｓ ； ｌ ｎ ｉ ａ ｎ ｎｇ ｏ ｅ ｓｎｇ ｅ ｉ ｎｔ ； ｅ ｔ ｗｅ ｄｉ ｇ ｍａ ｎｔ ｉ ｉ
随 着 引 进 高 含 硫 原 油 加 工 罐 的 顶 部 等 。 广 义 的 湿 硫 化 氢 应力和含湿Ｈ Ｓ 的腐 蚀介质共 同作 量 的 增 大 ， 以 及 国 内 某 些 油 田 腐 蚀 环境 还 有Ｈ： ＋ Ｉ Ｈ Ｏ、 Ｓ ＨＣ ＋
ｉ ｆ ｅ ｃ ， ｅ ｅ ｔ ｇ ｍ ａｅ ｉ ｌ ｔ ｓ ｔ ｏ ｎ ｌ ｉ ｇ ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｎ ｔ ． ｎ ｕ ｎ ｅ ｓ ｌ ｃ ｉ ｔ ｒａ ， ｅ ｔ ｌ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｗｅ ｄ ｎ ｉ ｔ ｉ ｉ ｇ ｅ ｃ ． Ｋｅ ｒ ｓ ｗｅ ｙ ｒ ｇ ｎ ｓ ｌ ｄ ； ｔｅ ｓｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｃ ａ ｋ ｎ ｈ ｄ ｏ ｅ ｍ ｂ ｉ ｌ ｍ ｅ ｔ ｓｅ ｌ ｐ ｔｏ ｅ ｍ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｄ ｏ ｅ ｕ ｆ ｅ ｓｒ ｓ ｏ ｒ ｓｏ ｒ ｃ ｉ ｇ； ｙ ｒ ｇ ｎ ｅ ｒｔ ｅ ｎ ； ｔ ｅ ； ｅ ｌ ｕ ｈ ｉ ｔ ｒ
产 的 石 油 含 硫 也 较 高 ，故 炼 厂 设 备的 低温加 工部 位 不可避 免 Ｈ Ｓ Ｈ Ｎ Ｈ２ ＋ Ｃ ＋ ０、Ｈ Ｓ Ｃ ２Ｈ２ ２＋ Ｏ ＋ Ｏ、
压力容器用钢的硫化氢应力腐蚀
压力容器用钢的硫化氢应力腐蚀随着压力容器储存介质的范围不断扩大，使压力容器的经济效益一直在不断提高，但是在实际应用过程中，压力容器设备会出现应力腐蚀的情况，通过对现有压力容器应力腐蚀所产生的原因以及性质进行分析，了解压力容器设备的工作条件以及影响因素，提出减缓设备发生应力腐蚀的措施，以及在不同环境下对压力容器用钢的选材要求，从而进一步提高压力容器的经济效益。
标签：压力容器;硫化氢;应力腐蚀高含硫天然气压力容器管道采用的材质为抗硫不锈钢，对这种压力容器的腐蚀缺陷主要表现在为均匀减薄和点蚀，对含有点蚀缺陷的管材进行强度评价，确定其管道缺陷所允许的最大操作压力，做出正确的决策，帮助管道可以继续使用，减少压力容器的运行压力，并进行相应的缺陷修复工作，才可以让压力容器的使用寿命增加，节约相应的维修成本，进而避免管道发生事故。
1压力容器应力腐蚀特征分析目前，我国很多工厂的压力容器设备已经使用很多年，因此在生产过程中往往会发生应力腐蚀开裂的现象。
应力腐蚀开裂的裂纹经常发生在焊缝、熔合以及热影响区，很多研究学者称这些焊缝裂纹为应力腐蚀裂纹。
压力容器设备所使用的材质均为低碳、低合金钢材料。
从压力容器设备所在的环境介质以及温度条件上看，压力容器设备发生应力腐蚀的关键因素为酸露点温度，再生设备表面会形成结露状态，为腐蚀因素创造腐蚀条件。
通过对压力容器设备腐蚀裂纹的部位以及扩展方向来看，裂纹发生的部位大多数为焊缝、熔合或者焊接热影响区域，裂纹会在垂直于焊缝方向进行扩展，所形成的裂纹比较短，其样式多为树枝状分叉。
由此可以说明压力容器设备的应力腐蚀开裂与设备焊接后的金属组织变化以及焊接剩余应力有着直接关系，简单来讲就是设备焊接区为应力腐蚀失效的主要部位，因此应当注重这些部位的腐蚀防护。
2钢在硫化氢环境下的腐蚀机理2.1氢鼓泡钢在HZS水溶液会发生电化学反应，反应出来活性很强的氢会向钢中渗透，在钢材内部形成氢分子，随着氢分子的不断增加，所形成的压力也会不断提高，最终导致夹杂物尖端产生鼓泡，产生氢鼓泡的主要位置为钢中夹杂物与其他炼金不连续处。
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焊缝熔合区和热影响区的回火（软化）处理也有同样的效果。对每英寸厚度在大约1150T
（621C）下保温一小时（最少一小时）的热处理方法被证明是一种对碳钢有效的防止腐蚀 性开裂的消除应力热处理方法。对低合金钢有时需要更高的温度。控制硬度和减少残余应力
Petrie&Moore方法（参考资料2）来估算。
确定水的pH值。如果不能容易地得到分析结果，则由一个经 验丰富的工艺工程师来估计。
是否存在氰化物（是或否）
通过样品和（或）区域分析确定是否存在氰化物。不仅要考
最大布氏硬度
虑正常操作条件，还要考虑开工、停工及波动的情况等。 确定设备和管线焊缝的实测最大布氏硬度。如果实际布氏硬
导致刚才内部裂纹的产生和发展。
鼓泡内压力的累积与钢材中氢的固溶量有关。钢中氢的来源是钢与湿硫化氢反应产生 的。在这个反应中必需有水的存在，氢的固溶量与两个环境参数有关pH值和水中的H2S
含量。典型地，人们发现钢中氢的固溶量在pH值接近中性的溶液中最低，而在pH值较低和
较高的溶液中增加。在较低pH值中的腐蚀原因是因为H2S，反之在高pH值中腐蚀是因为高
术中
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水的
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图H-5确定硫化物应力腐蚀的敏感性
表H-8分析硫化物应力腐蚀所需的基础数据
基础数据
说明
是否存在凝结水（是或否）
确定设备和管线中是否有新鲜水存在。不仅要考虑正常操作
水中的H2S含量
水的pH值
条件，还要考虑开工、停工及波动的情况等。
确定水中的H2S含量。如果不能容易地得到分析结果，可以用
前已知钢材对SCC的敏感性随HS含量（例如HS在气相中的分压，或液相中的HS含量）
的增加而增大。HS含量为1ppm这样小浓度的水中也发现对SCC有敏感性。
对SCO的敏感性主要与材料两种物理参数有关硬度和应力水平。随着硬度的增加钢对
SCC的敏感性也增加。通常对用于湿硫化氢环境的碳钢压力容器和管道不考虑SCC因为它
H.7硫化物应力腐蚀开裂（SSC
H.7.1概述
对SCC的敏感性与渗透到钢材内的氢的量有关，这主要与pH值和水中的H2S含量这两
个环境因素有关。典型地，人们发现钢中的氢溶解量在pH值接近中性的溶液中最低，而在
pH值较低和较高的溶液中较高。在较低pH值中的腐蚀原因是因为H2S,反之在高pH值中腐
蚀是因为高浓度的二价硫离子。若高pH值溶液中存在氰化物能够加剧氢渗透到钢材中。目
被认为是防止SCC的方法，在NACE RP0472中有详细描叙。
H.7.2基础数据
表H-8中列出了确定碳钢和低合金铁素体钢设备和管线对硫化物应力腐蚀开裂敏感性 所需的基础数据。如果无法确定准确的工艺参数，则需咨询知识丰富的工艺工程师来进行预
测。
H.7.3确定环境苛刻度
如果没有水存在，则认为设备和管线对SCC没有敏感性。如果有水存在，则用从表H-8
中得出的有关水中的H2S含量和它的pH值的基础数据再从表H-9中估计环境苛刻度（潜在 的氢溶解量）。
H.7.4确定对SCC的敏感性
用在表H-9中确定的环境苛刻度以及在表H-8中得到的有关最大布氏硬度和焊件焊后
热处理的基础数据，从表H-10中确定对SCC的敏感性。按图H-5中流程来确定硫化物应力 腐蚀的敏感性。
中低中中中
高低中中高
表H-10 SCC敏感度
焊接时焊缝最大布氏硬度PWHT后最大布氏硬度
环境苛刻度
V200
200-237
>237
V200
200-237
>237
高
低
中
高
无
低
中
中
低
中
高
无
无
低
低
低
低
中
无
无
无
H.8在硫化氢条件下的氢致开裂和定向应力氢诱导开裂（HIC/SOHIC-H2S）
H.8.1概述
氢致开裂可以定义为金属内部不同平面上或金属表面的邻近的氢鼓泡的相互连接而逐 步形成的内部开裂。 形成HIC不需要有外部作用压力。 开裂的驱动力是由于氢鼓泡内部压力 的累积而在氢鼓泡周围形成的高压。在这些高压区之间不同的平面上的鼓泡相互连接，从而
不知道，则需请知识渊博的材料工程师来估计钢的质量。
浓度的二硫化物离子。在高pH值溶液中存在氰化物能够加剧氢渗透到钢材中。目前已知氢
渗透随H2S含量（例如HS在气相中的分压，或液相中的H2S含量）的增加而增大。含有50ppm H2S这样小浓度的水也发现足以引起HIC。
氢鼓泡是钢中的一些平坦的、充满氢的、不连续的孔洞（如：气孔、夹杂、分层、硫化 物夹杂）。鼓泡经常产生在轧制厚钢板中，特别是那些由于硫化物夹杂被拉伸后而产生的带 状微观结构。由于氢鼓泡而引起的对HIC的敏感性主要与厚钢板的质量有关，也就是钢板中
是否经过PWH（是或否）
度无法测定，则按照制造时的最大布氏硬度来确定。 确定设备和管线焊缝是否经过焊后热处理。
水的H2S含量
水的pH值
V50ppm
>
50〜1000ppm1000〜10000ppm—小
10000ppm
表H-9环境苛刻度
V5.5
5.5-7.5
7.6-8.3
8.4-8.9
>9.0
氐氐氐氐氐/I/I/I/I/I
产生和强度，但不能消除它。应力作用的水平也C板
材制品中出现得较为突出，但曾经有少数报道在管材中也有类似现象，通常在那些输送氢的
较为苛刻的环境中。
H.8.2基础数据
表H-11中列出的是预测碳钢设备和管线对HIC/SOHIC敏感性所需的数据。如果无法得
知准确的工艺参数，则需请知识渊博的工艺工程师来获得最佳的估计。如果钢板中的硫含量
夹杂物不连续的数量、面积、和形状。对此，钢中的硫含量是关键的材料参数。降低钢的硫 含量可以减轻钢对氢鼓泡和对HIC的敏感性。加入钙来控制硫化物形式一般来说是有利的。
SOHIC可定义为大量的小的鼓泡由于氢致开裂在局部的高拉应力作用下在钢板厚度方 向上的联合。SOHIC是HIC的一个特别形式，经常出现在母材的焊缝和热影响区附近，因为 在压力作用（来自内部的压力）和焊后残余应力的联合作用下，在此处产生了最大的应力。 由于HIC厚钢板的质量是对SOHIC敏感性的关键参数。另外，通过PWH■可以减轻SOHIC的