NACE TM 0284管道和压力容器用钢抗氢致开裂性能检测

本NACEguojibiaozhun代表各成员的统一意见，这些成员审查了本文件及其适用范围和条款。接受本标准并不排除任何人(不管是否采用本标准)会在生产、销售、采购或使用产品、工艺或程序时不符合本标准。

根据钢材性质、制造或成型工艺、环境特性和其他变量，湿硫化氢(H2S)环境中因钢材腐蚀所产生的氢的吸收会产生不同的影响。在压力容器、压力管道中观测到的-一个有害作用是裂纹沿钢材轧制方向发展。平面裂纹倾向于与相邻的平面裂纹相连，形成穿过壁厚的台阶状裂纹。裂纹会减少有效壁厚，直至压力容器、管道变得过应力而开裂。开裂有时伴有表面鼓包。已经有几起因这种开裂导致的失效事例报道

1.21.

以前，术语台阶状开裂(SWC)、氢压开裂、鼓包开裂及氢致台阶状开裂被用来描述

这类压力容器、管道的开裂类型，现在被认为是过时了。术语氢致开裂(HIC)被广泛运

用来描述这种类型的开裂，已经被NACE国际所采纳。该标准实验方法中全部使

用该术语。

HIC与氢鼓包有关，这在1940年代作为储存酸性产品的压力容器的问题就被人们认识到01。直到Zui近，HIC作为管道潜在问题才得到了人们的广泛认识。作为1970年代早期两家公司所经历的管道失效的结果,数家公司开始调查开裂原因并公布了对几种钢材的试验结果。许多调查者发现，他们不能重现已公布的实验结果。缺少再现性的Zui终因素主要是试验过程不同。研究油田设备冶金学的NACE单元委员会T-1IF成立了(TG)T-1F-20

工作组来研究该问题，并制定了-种标准试验方法。

本标准Zui初制定于1984年,提供了对管道材质进行连续性评价和对不同试验室的实验结果进行比较的--套试验条件.近来,对HIC危害的关注已经转移到压力容器用钢厚板.在1996年，本标准对钢厚板的要求包括抗HIC试验要求。Zui近，管道和压力容器所用钢管件和法兰的HIC损伤关注已经在本标准2011版本中形成本标准范围现在包括制造管道和压力容器所用以管子，厚板，管件和法兰形成供应的钢材试验。在本标准2016版本中，包含

了在一种备用试验溶液(该试验溶液将与含有H2S和CO2的混合物气体--起使用)内进行用途适合性试验，从而评在中度酸性试验条件下，且降低了H2S分压力并在一个pH值范围内的HIC损伤。

设计的试验条件并不模拟所有特殊的管道或工艺操作，在用途适合性试验内，必须选择适合于预期应用场合的H2S分压力和pH值.试验目的只对抗HIC性能进行评估,而不评估其它酸性环境下的不利作用，如硫化物应力开裂(SSC)、点蚀或腐蚀减薄。

本试验结果的用途是多方面的，它的应用超出了本标准范围。使用本试验结果的人宜知道到在某些情况下，试验结果将受管材或厚板不同部位性能不同的影响，也受每炉钢的偏差影响。在将本试验用作为购买的依据时，必须仔细考虑试验试样的数量和部位4。本标准的受众是终端用户、制造商、装配者及试验室。

1.1本标准建立了评估管道及压力容器厚板抗HIC的试验方法:氢致开裂是由于吸收含水硫化物腐蚀溶液中的氢而引起的。

1.1.1从钢制品形式- -管子，厚板，管件和法兰上抽取的试验样本的尺寸，数量，位置和取向已经提供了详细信息。

1.1.2包括小直径(管子公称直径[DN]50-150,名义管子尺寸[NPS]2-6)、薄壁(壁厚不超过6mm)的电阻焊管(ERW)以及无缝管进行试验的特殊程序或要求。除非本标准中另有规定，从小直径.薄壁管抽取的试验样本应与其它管材抽取的试验样本以同样方式进行试验。

1.2本试验方法为将无应力试验样品暴露于三种标准试验溶液的一-种中:试验溶液A，其为一种酸化溶液，且包含在常温、常压下在采用H.S饱和过的蒸馏水或去离子水内溶解的氯化钠(NaC)和酷酸(CH;COOH):或试验溶液B，其为-种在常温、常压下采用H2S饱和的合

成海水溶液:试验溶液C，其为-种缓冲溶液，且包含在常温、常压下在采用含H2S和CO2的混合物气体来饱和过的蒸馏水或去离子水内溶解的氯化钠(NaCl)和醋酸(CH;COOH),其能确保在范围为0.001~1 bar的不同H2S分压力下执行试验。一段规定时间后，取出试验样

晶进行评估。

注:试验时间不一定足够到使每- -给定钢种的开裂达到Zui大化，但已经证明对试验目的来讲已是足够。

1.3在用途适合性试验中，选择了适合于预期应用场合的试验环境和气体分压力。

注:试验条件没有复制工况条件的所有方面，例如温度,将足够区分候选钢的适用性。见章节8.1.5和相关注释。

1.4本标准不包括认可或拒绝的准则。指南见NACE MR0175/SOM 15156, 5第2部分，第8章和EFC2)16的附录B.6

1.5为获得附加信息，可在金相剖面和检测之前使用自动超声波检测来评估在暴露试样内是否存在HIC.附录A(非强制性附录)内提供了一种程序。