Углубленный анализ проблем коррозии под напряжением и водородного растрескивания

Исследования показали, что влияние концентрации H2S на коррозию под напряжением очевидно, растрескивание под воздействием влажного H2S - это не только коррозия под напряжением в присутствии сероводорода (SSCC), водородная коррозия (HIC) и водородная коррозия под напряжением (SOHIC), а также водородное вспучивание (HB) и т. д., а ее чувствительность к повреждениям возрастает с ростом концентрации H2S и достигает максимального значения в насыщенном влажном сероводороде.
Концентрация сероводорода в жидкой среде мягкой стали: когда концентрация H2S в растворе составляет от 2 до 150 PPm, скорость коррозии увеличивается быстрее, но пока она меньше 50 PPm, разрушение происходит в течение длительного времени, концентрация H2S увеличивается до 1600 PPm, скорость коррозии быстро уменьшается.
При концентрации выше 1600 PPm ~ 2420 PPm скорость коррозии в основном не меняется, что указывает на то, что коррозия при высокой концентрации сероводорода не более серьезна, чем коррозия при низкой концентрации сероводорода; однако для низколегированной высокопрочной стали даже очень низкая концентрация сероводорода может вызвать быстрое разрушение.
Поэтому в условиях смачивания водородной коррозионной среды выбор оборудования для находящихся под давлением компонентов материала будет очень важен, особенно когда сероводород содержит воду, для определения степени коррозии используется парциальное давление сероводорода, а не концентрация сероводорода.
В настоящее время в отечественной нефтехимической промышленности в качестве контрольного значения будет использоваться 0,00035 МПа (абсолютное), когда парциальное давление сероводорода в газовой среде больше или равно этому контрольному значению, следует принимать во внимание все аспекты проектирования, изготовления или использования, а также выбирать новые материалы, чтобы попытаться избежать и уменьшить коррозию сероводородом оборудования из углеродистой стали.
Из химического состава материала, основными химическими элементами в стали, влияющими на сероводородную коррозию, являются марганец и сера, марганец в процессе сварки оборудования приводит к образованию мартенсита, бейнита с высокой прочностью, низкой вязкостью, микрометаллургической организации, демонстрирующей очень высокую степень твердости, что крайне неблагоприятно для оборудования против SSCC, сера в образовании неметаллических включений MnS, FeS в стали, что приводит к локальной рыхлости микроструктуры, во влажной сероводородной среде индуцируется HIC или SOHIC.
Поэтому для сталей для сосудов под давлением, используемых во влажных сероводородных средах, следует уделять большое внимание содержанию марганца и серы, а также неметаллическим включениям и не допускать превышения стандартов. Чтобы улучшить устойчивость стали к влажному сероводороду, французский стандарт для сосудов под давлением CODAP-90 Приложение MA3 выдвигает следующие рекомендации: (1) Уменьшить включения, ограничить содержание серы в стали, чтобы S ≤ 0,002%, если вы можете достичь ≤ 0,001%, то лучше. (2) Ограничить содержание кислорода в стали до ≤ 0,002%. (3) Ограничить содержание фосфора в стали, постараться сделать его ≤ 0,008%. (4) Ограничить содержание никеля в стали. (5) Для того чтобы соответствовать механическим свойствам условий стального листа, содержание углерода в стали должно быть максимально снижено. Конечно, в настоящее время отечественные материалы также работают в этом направлении. 16MnR из-за содержания Mn до 1,20 ~ 1,60 более чувствителен к сульфидам. Бытовой, обычно используемый во влажной среде сероводорода, ограничен 50 PPm ниже, или постарайтесь не использовать.
12CrMoR, 15CrMoR, 1.25Cr1Mo и другие материалы обладают хорошей стойкостью к водородной коррозии и определенной степенью стойкости к сере, но для влажной сероводородной коррозии все еще не идеальны. Обычная аустенитная нержавеющая сталь не устойчива к влажной сероводородной и хлорид-ионной коррозии под напряжением. 20R, Q235, 20-калибровая сталь и т. д. в среде влажного сероводорода скорость коррозии выше, чем у вышеуказанных низколегированных сталей. Применение
В настоящее время сотрудничает с PetroChina, Sinopec, Dai Steel и многими другими предприятиями. Добро пожаловать к нам в гости. Следующие товары могут быть проштампованы CNAS, CMA.
Применяется в нефтехимической, аэрокосмической, судостроительной, газовой, ядерной энергетике и других областях и экспортируется за рубеж для соответствия требованиям соответствующих стандартов. Испытание HIC охватывает сосуды под давлением, оценку процесса сварки, стандарты приемки материалов GB/T8650-2015, NACE TM0284-2016. Индикаторы приемки: водородное вздутие. Другим показателем является отношение длины, ширины и площади трещин CLR, CTR, CSR. Испытание SSC охватывает приемку сосудов под давлением, оценку процесса сварки и материалов GB/T4157-2017 и NACE TM0177-2016.
Обычно используемые методы - это метод четырехточечного изгиба и метод растяжения, результат - увидеть, есть ли трещина EC, нагрузка четырехточечного изгиба в соответствии с пределом текучести и модулем упругости, постоянная нагрузка основана на пределе текучести. Обычно внутренний составляет около 80% от предела текучести или 247 МПа, требования Японии и США будут на 100% выше или даже выше. Также можно провести испытание SSC в имитированных рабочих условиях (могут быть выполнены все методы нагрузки)
Диаграмма образца метода испытания SSC A
Национальный стандарт испытаний SSC — GB/T4157-2017, последний стандарт нагрузки четырехточечного изгиба, присоединившийся к стандартному методу E. Также есть NACE TM0177-2016, основным является трещина EC, нагрузка четырехточечного изгиба в соответствии с пределом текучести и модулем упругости, постоянная нагрузка основана на пределе текучести. Обычно внутренний стандарт составляет около 80% от предела текучести, японские требования будут высокими до 100% или даже выше.