SSC試驗(yàn)和HIC試驗(yàn)對(duì)金屬材料的要求？怎樣才能更好的通過試驗(yàn)

研究表明，H2S濃度對(duì)應(yīng)力腐蝕有明顯影響。濕H2S引起的開裂不僅包括硫化氫應(yīng)力腐蝕(SSCC)、氫誘導(dǎo)(HIC)和應(yīng)力導(dǎo)向氫開裂(SOHIC)和氫泡沫(HB)，其破壞敏感性隨H2S濃度的增加而增加，達(dá)到飽和濕硫化氫的Z大值。

對(duì)于低碳鋼來說，液體介質(zhì)中的硫化氫濃度，當(dāng)溶液中的H2S濃度從2PPM增加到150PPM時(shí)，腐蝕速度迅速增加，但只要小于50PPM，破壞時(shí)間長，H2S濃度增加1600PPM，腐蝕速度迅速下降。

當(dāng)硫化氫高于1600ppm~2420ppm時(shí)，腐蝕速度基本保持不變，說明高濃度硫化氫腐蝕并不比低濃度硫化氫腐蝕嚴(yán)重；但對(duì)于低合金高強(qiáng)度鋼，即使硫化氫濃度很低，也會(huì)造成快速破壞。

因此，在濕化氫腐蝕環(huán)境中，選擇設(shè)備的壓力元件材料將非常重要，特別是當(dāng)硫化氫含有水時(shí)，硫化氫分壓決定了腐蝕程度，而不是硫化氫的濃度。

目前，國內(nèi)石化行業(yè)以0.00035Mpa（絕對(duì)）為控制值。當(dāng)氣體介質(zhì)中硫化氫分壓大于或等于該控制值時(shí)，應(yīng)采取措施，從設(shè)計(jì)、制造或使用等方面選擇新材料，盡量避免和減少碳鋼設(shè)備的硫化氫腐蝕。

在材料化學(xué)成分方面，影響硫化氫腐蝕的主要化學(xué)元素是錳和硫。錳在設(shè)備焊接過程中產(chǎn)生馬氏體。貝氏體高強(qiáng)度、低韌性微金相組織，硬度極高，對(duì)設(shè)備抗SSCC非常不利，硫在鋼中形成MNS、FES非金屬夾雜物，導(dǎo)致局部微組織松散，在濕硫氫環(huán)境中誘發(fā)HIC或SOHIC。

因此，應(yīng)高度重視濕硫化氫環(huán)境壓力容器鋼的錳、硫含量和非金屬混合水平，不得超過標(biāo)準(zhǔn)。為提高鋼的抗?jié)窳蚧瘹湫阅埽▏鴫毫θ萜鳂?biāo)準(zhǔn)CODAP-90附錄MA3提出以下建議：

(1)如果能達(dá)到≤0.001%，Z好減少夾雜物，限制鋼中的硫含量，S≤0.002%。

(2)限制鋼中的氧含量，O≤0.002%。

(3)限制鋼中磷含量，P≤0.008%。

(4)限制鋼中鎳含量。

(5)在滿足鋼板機(jī)械性能的情況下，應(yīng)盡量減少鋼的碳含量。當(dāng)然，國內(nèi)材料也在這方面努力工作。

16Mn對(duì)硫化物更敏感，因?yàn)樗腗n含量高達(dá)1.20~1.60%。在中國，濕硫化氫環(huán)境通常限制在50PPM以下，或盡量不使用。

12crmor、15crmor、1.25crmo等材料具有良好的耐氫腐蝕性和一定的耐硫性，但對(duì)濕硫化氫的腐蝕仍不理想。一般來說，奧氏體不銹鋼不耐濕硫化氫和氯離子的應(yīng)力腐蝕。20Cr.Q235.20號(hào)鋼在濕硫化氫環(huán)境中的腐蝕速率比上述低合金鋼材料快。