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根據(jù)鋼材性質(zhì)、制造或成型工藝環(huán)境特性和其他變量，濕硫化氫(H2S) 環(huán)境中因鋼材腐蝕所產(chǎn)生的氫的吸收會產(chǎn)生不同的影響。在壓力容器、壓力管道中觀測到的一個有害作用是裂紋沿鋼材軋制方向發(fā)展。平面裂紋傾向于與相鄰的平面裂紋相連，形成穿過壁厚的臺階狀裂紋。裂紋會減少有效壁厚，直至壓力容器、管道變得過應(yīng)力而開裂。開裂有時伴有表面鼓包。已經(jīng)有幾起因這種開裂導(dǎo)致的失效事例報道。

以前，術(shù)語臺階狀開裂(SWC)、氫壓開裂、鼓包開裂及氫致臺階狀開裂被用來描述這類壓力容器、管道的開裂類型，但是現(xiàn)在被認(rèn)為是過時了。術(shù)語氫致開裂(HIC)被廣泛運用來描述這種類型的開裂，而且已經(jīng)被NACE國際所采納。因此，該標(biāo)準(zhǔn)實驗方法中全部使用該術(shù)語。

HIC與氫鼓包有關(guān)，這在1940年代作為儲存酸性產(chǎn)品的壓力容器的問題就被人們認(rèn)識到。然而，直到最近，HIC作為管道潛在問題才得到了人們的廣泛認(rèn)識。作為1970年代早期兩家公司所經(jīng)歷的管道失效的結(jié)果,數(shù)家公司開始調(diào)查開裂原因并公布了對幾種鋼材的試驗結(jié)果。然而，許多調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，他們不能重現(xiàn)已公布的實驗結(jié)果。缺少再現(xiàn)性的最終因素主要是試驗過程不同。因此,研究油田設(shè)備冶金學(xué)的NACE單元委員會T-1F成立了(TG)T-1F-20工作組來研究該問題，并制定了一種標(biāo)準(zhǔn)試驗方法。

1、總則

1.1 本標(biāo)準(zhǔn)建立了評估管道及壓力容器厚板抗HIC試驗方法：氫致開裂是由于吸收含水硫化物腐蝕溶液中的氫而引起的。

1.1.1 從鋼制品形式—管子，厚板， 管件和法蘭上抽取的試驗樣本的尺寸，數(shù)量，位置和取向已經(jīng)提供了詳細(xì)信息。

1.1.2 包括小直徑(管子公稱直徑[DN]50-150,名義管子尺寸[NPS]2-6)、薄壁(壁厚不超過6mm)的電阻焊管(ERW)以及無縫管進行試驗的特殊程序或要求。除非本標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，從小直徑、薄壁管抽取的試驗樣本應(yīng)與其它管材抽取的試驗樣本以同樣方式進行試驗。

1.2本試驗方法為將無應(yīng)力試驗樣品暴露于三種標(biāo)準(zhǔn)試驗溶液的一種中：試驗溶液A，其為一種酸化溶液， 且包含在常溫、常壓下在采用H2S飽和過的蒸餾水或去離子水內(nèi)溶解的氯化鈉NaC)和醋酸(CH:COOH)：或試驗溶液B，其為一種在常溫、常壓下采用出S飽和的合成海水溶液：試驗溶液C， 其為一種緩沖溶液，且包含在常溫、常壓下在采用含HS和CO2的混合物氣體來飽和過的蒸餾水或去離子水內(nèi)溶解的氯化鈉(NaC1)和醋酸(CH.CooH) ,其能確保在范圍為0.001~1 barf的不同HS分壓力下執(zhí)行試驗。一段規(guī)定時間后, 取出試驗樣品進行評估。

注：試驗時間不一定足夠到使每一給定鋼種的開裂達(dá)到最大化，但已經(jīng)證明對試驗?zāi)康膩碇v已是足夠的。

1.3 在用途適合性試驗中，選擇了適合于預(yù)期應(yīng)用場合的試驗環(huán)境和氣體分壓力。

注：試驗條件沒有復(fù)制工況條件的所有方面，例如溫度，但是將足夠區(qū)分候選鋼的適用性。

1.4 本標(biāo)準(zhǔn)不包括認(rèn)可或拒絕的準(zhǔn)則。

1.5 為獲得附加信息，可在金相剖面和檢測之前使用自動超聲波檢測來評估在暴露試樣內(nèi)是否存在HIC。附錄A (非強制性附錄)內(nèi)提供了一種程序。

2、試樣評估

2.1 試驗后，每個暴露后的試樣應(yīng)進行清洗以去除氧化皮和沉淀物。暴露后的試樣可采用洗滌劑和鋼絲刷進行清洗，或者可以稍微進行噴砂。暴露后的試樣必須不能采用酸或任何其它可能促進氫吸收的方式進行清洗。

2.2 每個暴露后的試樣已經(jīng)清洗過之后，應(yīng)剖開進行如下檢查：

2.2.1 每個全尺寸管件試樣應(yīng)在三個等間距位置剖開進行檢查，剖開面取向橫切于縱向軸。對于管子堵頭管件，切割截面寬度應(yīng)為20mm (0.80in) ，同時應(yīng)涵蓋垂直于軋制方向的側(cè)面，項面和頂面至側(cè)面(關(guān)節(jié))過渡區(qū)域。

2.2.2 每個法蘭試樣應(yīng)按圖2所示進行剖開檢查。對于焊接法蘭，每個焊接區(qū)域試樣應(yīng)按圖3所示進行剖開檢查。

2.2.2 每個全尺寸法蘭試樣應(yīng)沿著頸部區(qū)域在三個等間距位置剖開進行檢查，剖開面取向橫切于縱向軸。

2.3 如果需要的話，應(yīng)對每個截面進行金相拋光、浸蝕，這樣將裂紋與小的夾雜物、分層、擦痕或其它不連續(xù)區(qū)別開來。只應(yīng)對截面進行輕微浸蝕處理，重的浸蝕處理可導(dǎo)致小裂紋模糊。用不污染金屬表面，不導(dǎo)致金屬表面微小裂紋看不見的金相學(xué)的處理方法非常重要。因此，在金屬表面最后金相拋光前，所有表面應(yīng)進行濕磁粉檢測或宏觀浸蝕處理?；蛘呖梢允褂迷敱M描述的已證明在拋光后能清楚看見裂紋(如果有的話)的準(zhǔn)備方法。

2.4 裂紋測量方法應(yīng)如圖11所示。測量裂紋的長度和寬度時，相距小于0.5mm (0.002in) 的裂紋應(yīng)視為一個裂紋。當(dāng)測量弧形截面或環(huán)形截面的裂紋時，尤其是全尺寸管件試樣，截面弧度應(yīng)予以考慮。所有以使用不大于100倍的放大鏡可區(qū)別的裂紋應(yīng)包括在結(jié)論內(nèi)。但那些全部位于試樣內(nèi)或外表面1.0mm(0.04in)內(nèi)的裂紋除外。(在檢測某些斷面時，可能需要更高的放大倍數(shù)，以區(qū)分是微小裂紋、還是夾雜物、側(cè)面點蝕或其它的不連續(xù)。)

2.5 每個試樣三個截面中的每一個截面的裂紋敏感性比值(CSR)、裂紋長度比值(CLR)和裂紋厚度比值(CTR)應(yīng)按照公式(2)、(3) 和(4)計算和報告，并計算出每個試樣其三個截面的平均值，以及每個試料的所有試樣的整體平均值。

以上就是無錫力博為大家總結(jié)的關(guān)于NACE TM 0284-2016 管道和壓力容器用鋼抗氫致開裂性能評價的試驗方法，如果您有hic試驗的檢測需求，歡迎前來咨詢，我們會有專業(yè)的項目工程師為您答疑解惑，期待您的來電！