本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在含H2S的低pH值水溶液環(huán)境中,金屬材料在受拉伸應(yīng)力作用下的抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂(SSC)和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)用的試劑、試驗(yàn)裝置、試樣制備方法和試驗(yàn)程序等要求。本標(biāo)準(zhǔn)包括五種試驗(yàn)方法:
—方法A:拉伸試驗(yàn);
—方法B:三點(diǎn)彎曲試驗(yàn);
—方法C:C形環(huán)試驗(yàn);
一方法D:雙懸臂梁(DCB)試驗(yàn);
—方法E:四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法包含金屬在常溫常壓和高溫高壓條件下進(jìn)行的抗SSC和SCC試驗(yàn)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于:
(a)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品驗(yàn)收評(píng)定試驗(yàn),或產(chǎn)品滿足規(guī)定的最低抗環(huán)境開(kāi)裂(EC)性能的產(chǎn)品驗(yàn)收評(píng)定試驗(yàn)。
(b)提供產(chǎn)品抗EC性能的研究或資料的量化試驗(yàn),不同試驗(yàn)方法提供的信息如下:
—方法A:720h內(nèi)不失效的最高單軸拉伸應(yīng)力;
一方法 B:720 h內(nèi)基于統(tǒng)計(jì)50 %失效可能性的臨界應(yīng)力(S.)值;
—方法C:720 h內(nèi)不失效的最高環(huán)向應(yīng)力;
一方法D:重復(fù)試驗(yàn)試樣中有效試樣的平均KSSC(SSC的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子臨界值);
一方法E:720h內(nèi)不失效的最高拉應(yīng)力。
總則
1.1、試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)按要求,小心使用和處理有毒的H2S氣體。
1.2、在常溫常壓和高溫高壓條件下,均可采用所有方法(A、B、C、D和E)對(duì)金屬進(jìn)行抗EC試驗(yàn)。應(yīng)根據(jù)試樣材料以及其在使用環(huán)境中的開(kāi)裂機(jī)理確定試驗(yàn)的溫度,如碳鋼和低合金鋼通常進(jìn)行(24士3)C下的抗SSC性能試驗(yàn)。應(yīng)根據(jù)試樣材料在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)的形狀和特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法,如局部區(qū)域(如近表面,焊縫區(qū),或其他特征區(qū)域)的抗EC性能宜采用方法E。
1.3、常溫常壓下試驗(yàn)程序包括:試樣加載應(yīng)力,然后浸泡在含H2S的酸性水溶液中,并保持到規(guī)定時(shí)間,得到試驗(yàn)材料的抗EC結(jié)果??赏ㄟ^(guò)一系列具有適當(dāng)加載應(yīng)力增量的EC試驗(yàn)結(jié)果,獲得試驗(yàn)材料的抗EC性能。
1.4、試驗(yàn)溫度大于27C的常壓或高壓試驗(yàn)程序見(jiàn)第9章。
1.5、本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法屬于較為苛刻的加速試驗(yàn)方法,應(yīng)注意排除在加速試驗(yàn)中常出現(xiàn)的以下干擾因素;
(a)試驗(yàn)環(huán)境引起氫致開(kāi)裂(HIC)和氫鼓泡可導(dǎo)致試驗(yàn)失敗,特別對(duì)于通常不會(huì)發(fā)生SSC的低強(qiáng)度鋼,存在該可能性。HIC可通過(guò)目測(cè)和金相觀察發(fā)現(xiàn),氫鼓泡通??稍谠嚇颖砻姘l(fā)現(xiàn)。
(b)些合金在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)(加速試驗(yàn))環(huán)境中的耐蝕性與在實(shí)際使用環(huán)境中的耐蝕性存在差異,一且在試驗(yàn)環(huán)境中遭受腐蝕,則可能引起通常不發(fā)生EC失效的合金產(chǎn)生EC破壞,如馬氏體和沉淀硬化不銹鋼。
1.6、化學(xué)成分相同,但熱處理和顯微組織不同的材料,應(yīng)視為不同材料進(jìn)行試驗(yàn)。
1.7、試樣的安裝、加載和試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)避免不同金屬間的接觸,包括平行試樣中不同試件的接觸。
1.8、試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間從H2S在試驗(yàn)溶液中達(dá)到飽和時(shí)(對(duì)于高溫高壓試驗(yàn),H2S達(dá)到目標(biāo)分壓值時(shí))進(jìn)行計(jì)算。
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