化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗要求是什么？ 化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂 化工閥門(mén) 化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗 化工閥門(mén)硫化氫的試驗 化工閥門(mén) 閥門(mén)

    之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準，現在介紹試驗標準：VACE TM0177-2000《硫化氫工況下金屬抗硫化應力裂紋及應力腐蝕裂的實(shí)驗》?？沽蚧瘹鋺Ωg測試：調節閥的需求也不斷增加，特別是耐腐蝕不銹鋼閥門(mén)的應用越來(lái)越廣泛。不銹鋼分為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、雙相體不銹鋼、馬氏體不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等類(lèi)型。其中沉淀硬化不銹鋼具有較優(yōu)良的機械性能和耐腐蝕性。目前，由于大型石化裝置耐高溫、耐高壓和耐硫化氫腐蝕等參數的提高，閥門(mén)的使用壽命和可靠性是設計與制造的關(guān)鍵。閥桿是主承壓件，在使用過(guò)程中起著(zhù)承載扭矩和開(kāi)啟閥門(mén)的重要作用。630屬于沉淀硬化不銹鋼，因此設計過(guò)程中閥桿選用630代替316等材料，既保證耐蝕又提高其機械性能。本文對630材料在硫化氫下抗腐蝕開(kāi)裂能力進(jìn)行試驗研究，以確定該材料能滿(mǎn)足使用要求。
2 化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗試驗材料及試驗方法
2.1 試驗材料
試驗材料為ASTM-630，其主要化學(xué)成分見(jiàn)表1。材料的固溶化工藝為（1020~1060）1h，油冷。時(shí)效溫度為480、550和620，時(shí)效時(shí)間4h，空冷。
表1ASTM-630材料主要化學(xué)成分 W%t

2.2 化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗試驗方法
金屬630材料抗硫化氫腐蝕開(kāi)裂試驗依據GB4157-2006進(jìn)行。試驗是在常溫常壓下，將承受拉伸應力的試樣浸在經(jīng)酸化并以硫化氫飽和的氯化鈉水溶液中，為獲得硫化氫腐蝕開(kāi)裂數據，將外加應力加到屈服強度的70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%，測定試樣的斷裂時(shí)間，直到720h試樣不發(fā)生斷裂的zui大應力為止。
（1）化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗試樣
試樣工作段長(cháng)25.4mm，直徑Φ6.35±0.13mm。拉伸試驗采用恒載荷設備WPM在液力測壓計下能維持恒定壓力的靜重力試驗機上進(jìn)行。試驗中必須保證試樣與任何接觸試驗溶液的其他金屬電絕緣。試樣周?chē)拿芊馐请娊^緣和氣密的，但要求在試樣位移時(shí)，密封所產(chǎn)生的摩擦力小到可以忽略不計。將整套試驗裝置浸在試驗溶液中，則試樣與夾具以及其他金屬部分必須電絕緣，并選用對硫化物應力腐蝕開(kāi)裂不敏感的材料聚丙烯樹(shù)脂做夾具。對開(kāi)裂敏感的夾具必須用不傳導和不滲透的涂層*覆蓋。
（2）化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗試驗裝置
試驗容器采用標準腐蝕試驗箱。試驗開(kāi)始前排除容器中的氧氣，在試驗期間保證空氣不進(jìn)入容器，在硫化氫的流出線(xiàn)上裝一個(gè)小型出口捕集器，并在試驗容器內保持正壓，以防止氧氣通過(guò)小漏隙或從排氣管線(xiàn)擴散進(jìn)入容器。試驗過(guò)程中，由于乙酸的消耗，pH值隨時(shí)間而增大，為使pH值增大速度相對穩定，試驗容器的體積應能保持每平方厘米試樣面積有20~100ml溶液。容器和夾具材料應基本是惰性的。
試驗用試劑硫化氫、氯化鈉、冰乙酸和醋酸鈉等均采用化學(xué)純等級的化學(xué)藥品，用蒸餾水配制。將50g氯化鈉和5g冰乙酸溶解于945g水中，初始酸度值應為pH26~28，pH可能增加，但不超過(guò)pH4。試驗溶液的溫度應保持在24‡3℃。

（3）化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗試驗步驟
首先將清洗的試樣放進(jìn)試驗容器內，并接好必要的密封裝置，用惰性氣體凈化容器。試驗容器凈化后，小心加載，不得超過(guò)既定的加載水平。然后立即將脫除空氣的溶液注入試驗容器，以100~300ml/min流速通入硫化氫10~15min，使溶液為硫化氫所飽和，并記錄試驗開(kāi)始時(shí)間。在試驗期間必須保持硫化氫繼續流通，以每分鐘幾個(gè)氣泡的速度通過(guò)試驗容器和出口捕集器，這樣既保持了硫化氫濃度又保持了一個(gè)微正壓，從而防止空氣通過(guò)漏隙進(jìn)入試驗容器。用電計時(shí)器和微動(dòng)開(kāi)關(guān)記錄斷裂時(shí)間?？蓪⒗煸嚇蛹虞d到屈服強度的一系列百分數增量。為了嚴格確定破壞和不破壞的應力，應追加試樣進(jìn)行試驗。
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥碳鋼及低合金鋼在濕度較大的硫化氫環(huán)境中易發(fā)生硫化物應力腐蝕SSC對石油、石化工業(yè)裝備的安全運行構成很大的威脅。對低濃度硫化氫環(huán)境，可通過(guò)凈化材質(zhì)、大幅度降低、s、p含量，含量，改善材料組織結構等措施，對應力腐蝕起到有效抑制作用。承受拉伸應力的金屬在含硫化氫的低PH水環(huán)境中抗開(kāi)裂破壞的試驗。碳鋼和低合金鋼抗EC（環(huán)境開(kāi)裂）的試驗是在SSC（硫化物應力開(kāi)裂）zui敏感的室溫條件下進(jìn)行的。其它類(lèi)型合金的EC敏感性與溫度的關(guān)系更復雜。

抗硫化氫試驗方式：有A,B,C,D，四點(diǎn)彎曲法.五種試驗方法。
溫度：25±3°C
受力：屈服強度80%或用戶(hù)自定
化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗試驗介質(zhì) ：
溶液A：氯化納5%、冰乙酸0.5%、飽和硫化氫溶液
溶液B：氯化納5%、冰乙酸0.23%、乙酸鈉0.4%、飽和硫化氫溶液
評定：斷裂及裂紋
以GB/T 4157 為執行標準。
檢測結果：無(wú)裂痕，無(wú)斷裂（*）
          有裂痕，無(wú)斷裂 
          斷裂
    試驗類(lèi)型：按照ISO r539-2標準采用四點(diǎn)彎曲試樣。
    試驗溶液：NACE TM0177 A溶液。
    試驗加載應力：≥80 %AYS（實(shí)測屈服強度）。
    試驗溫度：24℃±3℃。
    試驗頻次：僅在制造工藝驗證時(shí)。
    試驗持續時(shí)間：720 h。

化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗應力腐蝕的發(fā)生條件和特征：
(1)必須是拉應力；
(2)構成一定材料發(fā)生應力腐蝕的環(huán)境介質(zhì)是特定的；
(3)應力腐蝕破裂速度遠大于其他局部腐蝕速度，但比純力學(xué)(機械)斷裂速度小得多；
(4)應力腐蝕斷裂，常在無(wú)明顯預兆的情況下突然發(fā)生，故其危害性極大；
(5)裂紋形態(tài)有晶間型、穿晶型和混合型3種；
(6)斷口形貌，宏觀(guān)上屬于脆性斷裂，其微觀(guān)上可觀(guān)察到斷面上仍有塑性流變痕跡。
硫化氫應力腐蝕SSC
《不銹鋼在沸騰氯化鎂溶液中應力腐蝕試驗方法》YB/T 5362-2006
《金屬在硫化氫環(huán)境中抗特殊形式環(huán)境開(kāi)裂實(shí)驗室試驗》 GB/T 4157-2006 
《金屬和合金的腐蝕 應力腐蝕試驗》 

化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗
第1部分：試驗方法總則GB/T 15970.1-1995
第2部分：彎梁試樣的制備和應用 GB/T 15970.2-2000
第3部分：U型彎曲試樣的制備和應用GB/T 15970.3-1995
第4部分：?jiǎn)屋S加載拉伸試樣的制備和應用》GB/T 15970.4-2000
第5部分：C型環(huán)試樣的制備和應用GB/T 15970.5-1998
第6部分：恒載荷或恒位移下的預制裂紋試樣的制備和應用 GB/T 15970.6-2007
第7部分：慢應變速率試驗GB/T 15970.7-2000
第8部分：焊接試樣的制備和應用GB/T 15970.8-2005
    驗收標準：試件的受拉伸面在低倍顯微鏡下放大10倍檢查，試件受拉伸面無(wú)可見(jiàn)ssc
裂紋。硫化物應力開(kāi)裂（SSC）。 SSC硫化物應力腐蝕試驗是指承受拉伸應力的金屬在含硫化氫的低PH水環(huán)境中抗開(kāi)裂破壞的試驗。碳鋼和低合金鋼抗EC（環(huán)境開(kāi)裂）的試驗是在SSC（硫化物應力開(kāi)裂）zui敏感的室溫條件下進(jìn)行的。其它類(lèi)型合金的EC敏感性與溫度的關(guān)系更復雜。
       SSC的化學(xué)源頭是H2S氣體。SSC的本質(zhì)是含H2S的酸性環(huán)境。當一種易受影響材料的表面與酸性氣體接觸時(shí)，H2S分子發(fā)生化學(xué)反應，形成金屬硫化物和氫原子。氫原子在拉伸應力zui高的裂紋端擴散到材料。晶格、晶格表面以及晶界上氫氣的擴散和堆積降低了材料可塑性形變的能力，引起氫脆，使裂紋更容易擴展。所以SSC屬于氫脆的特例。

化工閥門(mén)硫化氫環(huán)境抗環(huán)境斷裂(ssc)的試驗
金屬材料在拉應力或殘余應力和酸性環(huán)境腐蝕的聯(lián)合作用下，易發(fā)生低應力且無(wú)任何預兆的突發(fā)性斷裂，稱(chēng)作硫化物應力開(kāi)裂（SSC），這是酸性環(huán)境（又稱(chēng)為濕硫化氫環(huán)境）中破壞性和危害性zui大的一種腐蝕。NACE TM 0177 A法——金屬耐特殊形式環(huán)境斷裂H2S的實(shí)驗室試驗標準拉伸試驗，該方法可評價(jià)在單軸拉伸加載下的金屬抗環(huán)境開(kāi)裂能力。

該方法通過(guò)斷裂時(shí)間來(lái)確定材料抗環(huán)境開(kāi)裂的敏感性。通過(guò)應力環(huán)給試樣加載所需應力，將試驗浸泡在飽和硫化氫溶液中，以觀(guān)察濕硫化氫環(huán)境中材料的開(kāi)裂狀況。試驗持續時(shí)間720H，試驗溶液溫度在24±3℃范圍內。試驗后，放大10倍對試樣工作段進(jìn)行檢查，工件段斷裂或表面有裂紋視為不合格。
    試驗報告：試驗報告中應注明試驗前后溶液的PH值以及試樣表面的氫鼓泡數量和肥寸。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥