抗硫化物應力腐蝕試驗（ssc）

抗硫化物應力腐蝕（Sulfide Stress Cracking, SSC）檢測是評估金屬材料（尤其是高強度鋼和合金）在含硫化氫（H?S）的酸性濕環境中抵抗應力腐蝕開裂能力的關鍵測試。這種腐蝕形式常見于石油天然氣開采、煉化、化工管道及海洋工程等含硫環境中，可能導致災難性失效。

一、核心測試標準

國際主流標準： NACE TM0177：《金屬在含H?S環境中抗硫化物應力開裂和應力腐蝕開裂的實驗室試驗方法》

ISO 15156（NACE MR0175）：《石油天然氣工業 油氣開采中用于含H?S環境的材料》

ASTM G39：彎梁應力腐蝕試樣標準

中國標準： GB/T 4157（等效NACE TM0177） SY/T 0599（天然氣地面設施抗硫化物應力開裂規范）

二、常用試驗方法

1. 恒載荷拉伸試驗（Method A）

• 原理：對拉伸試樣施加恒定載荷（通常≥80% 屈服強度），浸泡在模擬含H?S溶液中。

• 溶液：0.5%醋酸 + 5% NaCl + 飽和H?S（pH 2.7–3.3）

• 判定：試樣是否斷裂及斷裂時間（通常測試720小時）。

2. 三點彎梁試驗（Method B）

• 原理：將彎曲試樣加載到特定應變，暴露于H?S環境。

• 適用：小尺寸試樣、焊縫、熱影響區。

• 判定：裂紋出現時間或表面裂紋檢測（金相切片）。

3. C形環試驗（Method C）

• 原理：對環形試樣施加徑向應力，用于管材、棒材。

• 優勢：可測試各向異性材料及殘余應力。

4. 雙懸臂梁（DCB）試驗（NACE TM0177 Method D）

• 原理：測量應力腐蝕裂紋擴展速率（da/dt）。

• 輸出：臨界應力強度因子 ?。

三，適用材料范圍

碳鋼及低合金鋼：API 5L管線鋼、AISI 4140/4340。

不銹鋼：奧氏體鋼（304/316）、雙相鋼（2205）。

鎳基合金：Inconel 625、C-276（高抗SSC性）。

焊接接頭：需單獨測試焊縫及熱影響區。

抗硫化物應力腐蝕檢測（主要是抗 SSC 檢測）是保障含硫環境（尤其是油氣工業）中設備安全運行的基石性試驗。它通過標準化的方法（如 NACE TM0177），在模擬的含飽和 H?S 酸性環境中，對材料施加應力，評估其抵抗開裂的能力。其結果直接用于材料認證（依據 ISO 15156 / NACE MR0175）、質量控制、失效分析和研發改進。進行該測試需要專業的實驗室、嚴格的安全措施和對標準的精確執行。

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涉及測試：抗硫化物應力腐蝕試驗（ssc）