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NACE TM 0177-2016【中文版】金属在H2S环境中抗硫化物应力开裂实验室试验方法

Test.Wang 2018-4-6 16:00:28 [方法篇] 来自PC 复制链接
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本帖最后由 Test.Wang 于 2018-4-7 09:35 编辑

《NACE TM 0177-2016》中文版由小金虫金属工程工作室翻译发布!下载更多中文翻译标准,请关注小金虫金属工程实验室!

前  言

      本标准论述了在含硫化氢(H2S)的水环境中,腐蚀和拉伸应力共同作用下,金属抗开裂破坏的试验。这一现像通常是当在室温操作下发生时被称为硫化物应力开裂(SSC),高温操作下发生时被称为应力腐蚀开裂(SCC)。由于随着温度变化和材料不同,这一现像在此被称作环境开裂(EC)。对本标准来说,EC仅包括SSC、SCC和氢应力开裂(HSC)。
      本标准的主要目的是为了促进试验的一致性,以便对来自不同试验室的数据能在同一基准上进行比较。所以,应用于H2S环境中的所有类型的金属和合金,不管它们的结构或用途如何,都可借助于本标准进行评价和选择。本标准使用拉伸、弯梁、C形环和双悬臂梁(DCB)试样来测试金属。参考某些ASTM(1)标准试验方法作为补充试验,从而建立了一个全面的试验方法标准。此外,四点弯曲梁试验法也被作为补充试验1,2参考。本标准供实验室和材料有关工作人员用来辅助试验一致性鉴定。
      1952年,暴露于含硫化氢的油田环境中金属的SSC,就被公认是一种材料破坏问题。实验室数据和现场经验证明,甚至浓度很低的硫化氢也足以导致敏感材料的SSC破坏。在某些情况下,硫化氢可能和氯化物协同作用产生腐蚀和开裂(SSC和其它模式)破坏。然而,实验室和现场操作经验也向材料工程师提出了对SSC敏感性最小的材料的最佳选择和技术条件。虽然本标准只涉及到SSC(在室温下)和SCC(在高温下)的试验方法,但是当选择用于酸性(含H2S)环境中的材料时,其它模式的破坏(例如氢鼓包开裂、氢致开裂[HIC]、氯化物应力腐蚀开裂[SCC]、点蚀或腐蚀减薄等)也必须考虑。
      显而易见我们需要更好地了解与油田环境中金属的EC有关的变量以及数据的更好的相关性。用于石油和天然气开采工业的新的设计要求需要更高强度的材料,而这些材料通常比低强度的合金对EC更敏感。这些设计要求促使研制计划的扩大以寻求更具抗性的合金和/或更好的热处理工艺。同时,石油炼制和合成燃料工业的用户正力图使现用的材料更接近它们的力学极限值。
      某些合金室温下的(SSC)破裂被认为是由氢脆(HE)引起的。当金属表面阴极释放氢时(如因腐蚀或阴极带电),H2S(和其它化合物,如那些含有氰化物和砷的化合物)的存在有助于促使氢以原子形式进入金属,而不生成不能进入金属的氢分子。在该金属中,氢原子向高的三维拉伸应力区或某些显微组织扩散,并在这些部位被捕捉器,从而降低金属的延展性。尽管在金属中可能存在有几种开裂破坏,但由含水硫化物环境的腐蚀和拉伸应力共同引起的金属的延迟脆性破裂(可能发生在远低于屈服应力的应力下)现像被称为是SSC。
      然而,有时破裂可能是由局部阳极腐蚀过程所至,在这个过程中可含氢也可不含氢。这种情况的破裂是由阳极应力腐蚀开裂(SSC)引起的。这种破裂历史上曾被称为SSC,尽管它们的成因可能不是氢引起的。
      本标准是由NACE国际工作小组T-IF-9在1977年首次出版,T-IF-9是T-1F“油田设备冶金学”委员会的一个分组。本标准于1986年、1990年和1996年由工作组T-IF-9进行了修订。在2005 年和2016年由工作组 (TG) 085“硫化物腐蚀开裂:金属材料试验技术”再次进行了修订。TG 085由专业技术组(STG)32“石油和天然气开采——冶金术”负责管理,并由STG 62“腐蚀监控和测量——科学和工程学应用”赞助。本标准由NACE 在STG 32的赞助下发行。

NACE TM 0177-2016【中文版】

NACE TM 0177-2016【中文版】

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