硫化氫腐蝕試驗——容大檢測

H 2 S具有很強的腐蝕性，同時H 2 S本身也是一種很強的滲氫介質(zhì)，H 2 S腐蝕破裂是由氫引起的。干燥的H 2 S對金屬材料五無腐蝕破壞作用，H 2 S只有溶解在水中才具有腐蝕性。H 2 S一旦溶于水，便立即電離，使水具有酸性。在硫化氫腐蝕介質(zhì)環(huán)境中，反應(yīng)產(chǎn)生的氫，一部分通過相互結(jié)合形成氫分子排出；另一部分滲入鋼的內(nèi)部并溶入晶格中，溶于晶格中的氫有很強的游離性，在一定條件下降導(dǎo)致材料的氫脆和氫損傷。

應(yīng)力腐蝕開裂（Stress Corrosion Cracking—SCC）是指受拉伸應(yīng)力作用的金屬材料在某些特定的介質(zhì)中，由于腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力的協(xié)同作用而產(chǎn)生滯后開裂，或滯后斷裂的現(xiàn)象。通常，在某種特定的腐蝕介質(zhì)中，材料在不受應(yīng)力時腐蝕速度很小，而受到一定的拉伸應(yīng)力（可遠低于材料的屈服強度）下，經(jīng)過一段時間后，即使是延展性很好的金屬也會發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂。一般這種SCC斷裂事先沒有明顯的征兆，往往造成災(zāi)難性的后果。常見的SCC有：鍋爐鋼在熱堿溶液中的“堿脆”、低碳鋼在硝酸鹽中的“硝脆”、奧氏體不銹鋼在氯化物溶液中的“氯脆”和銅合金在氨水溶液中的“氨脆”等。一般發(fā)生SCC需要同時具備三個條件，即：敏感材料、特定介質(zhì)和拉伸應(yīng)力。具體包括：（1）材料本身對SCC具有敏感性；（2）存在能引起該金屬發(fā)生SCC的介質(zhì)；（3）發(fā)生SCC必須有一定拉伸應(yīng)力的作用；（4）應(yīng)力腐蝕是一種與時間有關(guān)的典型的滯后破壞，即材料在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，需要經(jīng)過一定時間使裂紋形核、擴展，并最終達到臨界尺寸，發(fā)生失穩(wěn)斷裂；（5）應(yīng)力腐蝕是一種低應(yīng)力脆性斷裂；（6）應(yīng)力腐蝕裂紋的擴展速率比均勻腐蝕要快106倍，而且和裂紋前端KI有關(guān)。

濕H2S能夠引起金屬材料發(fā)生強烈的氫致開裂（HIC）和應(yīng)力腐蝕開裂（SCC），因此，所有臨濕H2S環(huán)境設(shè)備（特別是受壓設(shè)備）材料必須經(jīng)過耐HIC或SCC標(biāo)準(zhǔn)試驗測試或腐蝕試驗研究。將H2S氣體通入主反應(yīng)器，在主反應(yīng)器中形成H2S腐蝕介質(zhì)，對金屬材料特別是壓力容器用材的抗HIC和SCC性能進行檢驗，然后廢氣通過尾氣回收系統(tǒng)進行凈化。裝置中增加了N2氣路，用來排除氧氣、檢查氣密性和排空殘余H2S。

容大檢測擁有硫化氫腐蝕評價系統(tǒng)多套，該系統(tǒng)可適用于有關(guān)耐蝕鋼、管線鋼和壓力容器鋼在濕H2S環(huán)境中測試氫致開裂（HIC）或應(yīng)力腐蝕（SCC）的標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)方法，適用于鋼鐵企業(yè)、石化行業(yè)、科研院所、大專院校等部門的相關(guān)研究和測試。

硫化氫腐蝕試驗——容大檢測

濕H2S環(huán)境中的開裂類型有氫鼓泡、氫致開裂、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂。

氫鼓泡

腐蝕過程中析出的氫原子向鋼中擴散，在鋼材的非金屬夾雜物、分層和其他不連續(xù)處易聚集形成分子氫，由于氫分子較大難以從鋼的組織內(nèi)部逸出，從而形成巨大內(nèi)壓導(dǎo)致其周圍組織屈服，形成表面層下的平面孔穴結(jié)構(gòu)稱為氫鼓泡，其分布平行于鋼板表面。它的發(fā)生無需外加應(yīng)力，與材料中的夾雜物等缺陷密切相關(guān)。

氫致開裂

在氫氣壓力的作用下，不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接，形成階梯狀特征的內(nèi)部裂紋稱為氫致開裂，裂紋有時也可擴展到金屬表面。HIC的發(fā)生也無需外加應(yīng)力，一般與鋼中高密度的大平面夾雜物或合金元素在鋼中偏析產(chǎn)生的不規(guī)則微觀組織有關(guān)。

硫化物應(yīng)力腐蝕開裂

在氫氣壓力的作用下，不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接，形成階梯狀特征的內(nèi)部裂紋稱為氫致開裂，裂紋有時也可擴展到金屬表面。HIC的發(fā)生也無需外加應(yīng)力，一般與鋼中高密度的大平面夾雜物或合金元素在鋼中偏析產(chǎn)生的不規(guī)則微觀組織有關(guān)。SSCC是由H2S腐蝕陰極反應(yīng)所析出的氫原子，在H2S的催化下進入鋼中后，在拉伸應(yīng)力作用下，通過擴散，在冶金缺陷提供的三向拉伸應(yīng)力區(qū)富集，而導(dǎo)致的開裂，開裂垂直于拉伸應(yīng)力方向。

應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂

在應(yīng)力引導(dǎo)下，夾雜物或缺陷處因氫聚集而形成的小裂紋疊加，沿著垂直于應(yīng)力的方向(即鋼板的壁厚方向)發(fā)展導(dǎo)致的開裂稱為應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂。其典型特征是裂紋沿“之”字形擴展。

硫化氫腐蝕試驗相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)名稱： 金屬在硫化氫環(huán)境中抗硫化物應(yīng)力開裂和應(yīng)力腐蝕開裂的實驗室試驗方法

標(biāo)準(zhǔn)編號： GB T 4157-2017

標(biāo)準(zhǔn)概述：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)力開裂(SSC)和應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的實驗室試驗方法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗用的試劑、試驗裝置.試樣制備方法和試驗程序等要求。本標(biāo)準(zhǔn)包括五種試驗

標(biāo)準(zhǔn)名稱：管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法

標(biāo)準(zhǔn)編號：GB/T 8650-2015

標(biāo)準(zhǔn)概述：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了管線鋼和壓力容器鋼板以及法蘭和管件在含有硫化物水溶液的腐蝕環(huán)境中,由于腐蝕吸氫引起的氫致開裂(HIC)的評定方法。

涉及測試：硫化物應(yīng)力腐蝕開裂ssc測試     氫致開裂HIC測試