硫化物应力腐蚀开裂 四点弯曲试验法 1. 目标 硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)是钢在含硫化物的环境中,腐蚀与拉伸应力的共同作用下,发生的结构开裂。 本试验是在常温和常压下,将承受弯曲应力的样坯浸在饱和硫化氢溶液下720小时进行。 2. 适用范围 本实验要求适用于四点弯曲试验法下进行的硫化物应力腐蚀开裂试验,试验对象是管道和锻环的环形焊缝。除了样坯的材质(无孔)和弯曲方法(四点弯曲法)外,NACE TM-01-77标准里方法B所有条款都适用,除非有另外注明。 3. 参考文件 3.1 参考标准 NACE TM0177: 硫化氢(H2S)环境中金属抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验 ASTM G39: 弯曲梁应力腐蚀试样准备和使用的标准实施规程 ASTM G38:C形环状应力腐蚀试样制备和使用的标准实施规程 EFC N.16 欧洲腐蚀协会 16号出版物 ISO 7539-2 金属和合金的腐蚀—应力腐蚀试验—第二部分:弯曲梁样坯的制备和使用 UNI 10478-3:1998 ASTM E 1237-93:粘合抗应变仪的安装标准指南 4. 方法 4.1 试验方法 每套包含三个样坯 样坯尺寸要求:115毫米长,15毫米宽,5毫米厚。 根样坯要从相同的样本上切割下来,尽可能的接近管道内部面,用较少的机加工来获取较平的面。 机加工后,样坯的所有面都必须用600号金刚砂纸进行打磨。 为方便识别,每个样坯的所有面都要做适当的标记;尤其是样坯的内
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面。因为内表面在试验中要承受压力。所有的标记都要用电标记笔来标记。 为防止样坯在腐蚀试验前表面出现损伤,所有的样坯在试验前必须进行磁粉探伤检测(MPI) 所有的样坯要在试验前用丙酮或同类溶剂进行清洗除油污,清洗后样坯要存放在干燥器内,等待试验。 4.2 预压 对样坯施加应力进行硫化物应力腐蚀开裂试验,应力值要达到母材屈服应力的80%。 所需应力用四点弯曲试验法来施加,根据ASTM G39 (参考图片)的设计,样坯固定架外部和内部压辊是玻璃制造,这样可以避免与样坯电耦合。 外加应力采用挠度法来测量,具体参考ASTM G39 4.3 试验溶液 EFC 16中
规定
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试验溶液A:溶剂:蒸馏水或者去离子化水(试剂测量的指定数量误差+/-1%);溶质:质量比为5%的氯化钠(NaCl)+0.4% 乙酸钠(CH3COONa)。 初始溶液的PH值应当为3.5±0.1 硫化氢(H2S)气体纯度不小于 99.5%。 溶液中硫化氢的浓度应采用碘量法测量,开始试验时,初始硫化氢饱和时及试验结束时要
记录
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下溶液的硫化氢浓度值。 试验溶液的体积与样坯完全暴露表面积的比不小于 30±10 毫升/平方厘米 试验期间必须保持硫化氢气体继续流通,这样http://junshi.blog.china.com/201105/8175960.html溶液就能得到所需的部分压力。测试溶液(2300ppm)在至少一小时后可以达到饱和。 硫化氢气体的流量用气体流量计来控制。 当硫化氢溶液达到饱和、PH值满足要求可开始试验,试验不少于720小时(30天)。 4.4 评估 试验结束时(无论哪个先发生)。先进行外观检查,样坯表面清理后,要对样坯的受力表面拍下1倍和10倍的试验照片;然后进行磁粉探伤试验(为防止磁粉探伤(MPI)带有标记,可以使用干粉检测(DPI)以便裂痕的更多特征) 只要发现裂痕,就对样坯的裂痕位置进行纵向切割,打磨和蚀刻。在确定裂痕位置(母材,热影响区和焊缝金属)后要对样坯要进行冶金检查,并拍摄显微照片记录下其冶金属性。 4.5 试验验收标准 对样坯施加达到母材实际屈服应力的80%的应力,在三十天的试验期中,不论样坯取材于哪个位置(热影响区,焊缝或母材),都不出现裂痕(或破裂)才是合格的。 在评估中,任何裂痕都要考虑,除非是母材自身的裂痕。 供应商和检测员一致同意:由腐蚀造成的小凹槽或者凹点不在考虑范围内。 4.6
报告
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试验结束后,试验报告应提供如下信息 a) 实际施加应力的测量 b) 每套样坯的单独试验结果(每套3个样坯),如有需要的话还需提供试验照片和显微照片 c) 试验用溶液类型。试验开始与结束时溶液的PH值,试验开始和结束时硫化氢的饱和度 d) 样坯的取样位置和尺寸 e) 试验材料的钢厂材料证明书:包含完整的材料元素分析和机械性能。 f) 试验程序要求 g) 试验结果