硫化物應力腐蝕開裂（SSC）

概述

對 SCC 的敏感性與滲透到鋼材內的氫的量有關這主要與 pH 值和水中的 H 2 S 含量這兩個環境因素有關。典型地人們發現鋼中的氫溶解量在 pH 值接近中性的溶液中最低而在pH 值較低和較高的溶液中較高。在較低 pH 值中的腐蝕原因是因為 H 2 S反之在高 pH 值中腐蝕是因為高濃度的二價硫離子。若高 pH 值溶液中存在氰化物能夠加劇氫滲透到鋼材中。目前已知鋼材對 SCC 的敏感性隨 H 2 S 含量例如 H 2 S 在氣相中的分壓或液相中的 H 2 S 含量的增加而增大。H 2 S 含量為 1ppm 這樣小濃度的水中也發現對 SCC 有敏感性。

對 SCC 的敏感性主要與材料兩種物理參數有關 硬度和應力水平。隨著硬度的增加鋼對SCC 的敏感性也增加。通常對用于濕硫化氫環境的碳鋼壓力容器和管道不考慮 SCC因為它們具有較低的硬度強度。然而焊接后的焊縫熔合區和熱影響區具有高的殘余應力。高的殘余拉應力與焊縫結合增加了鋼對 SCC 的敏感性。焊后熱處理能夠有效地減少殘余應力焊縫熔合區和熱影響區的回火軟化處理也有同樣的效果。對每英寸厚度在大約 1150℉(621℃)下保溫一小時最少一小時的熱處理方法被證明是一種對碳鋼有效的防止腐蝕性開裂的消除應力熱處理方法。對低合金鋼有時需要更高的溫度?？刂朴捕群蜏p少殘余應力被認為是防止 SCC 的方法在 NACE RP 0472 中有詳細描敘。

H.7.2 基礎數據

表 H-8 中列出了確定碳鋼和低合金鐵素體鋼設備和管線對硫化物應力腐蝕開裂敏感性所需的基礎數據。如果無法確定準確的工藝參數則需咨詢知識豐富的工藝工程師來進行預測。

H.7.3 確定環境苛刻度

如果沒有水存在則認為設備和管線對 SCC 沒有敏感性。如果有水存在則用從表 H-8

中得出的有關水中的 H 2 S 含量和它的 pH 值的基礎數據再從表 H-9 中估計環境苛刻度潛在的氫溶解量。

H.7.4 確定對 SCC 的敏感性

用在表 H-9 中確定的環境苛刻度以及在表 H-8 中得到的有關最大布氏硬度和焊件焊后熱處理的基礎數據從表 H-10 中確定對 SCC 的敏感性。按圖 H-5 中流程來確定硫化物應力腐蝕的敏感性。

 

是否經過 PWHT（是或否） 確定設備和管線焊縫是否經過焊后熱處理。