随着经济发展对能源需求的不断增加，推动了我国管线钢的开发与应用。由于管线钢的使用地理环境及部分油气田的天然气中含有比例较高的H2S成分及水分，特别在输送压力较高时由于H2S的离解形成氢原子向钢中渗透，氢原子在钢中的杂质物或组织不均匀处聚集，当氢原子转变为氢分子时因体积增大而产生氢致裂纹，即HIC。因而开展管线钢的抗腐蚀性能研究具有重大意义。

1、试验原理

无应力试样暴露在含有硫化物水溶液的腐蚀环境中，由于腐蚀吸氢导致开裂。暴露规定的时间后，取出试样并进行评定。图1是H2S腐蚀试验示意图。

2、主要设备

由于国标试验方法仅给出该试验的示意图和试验要求，试验设备和试验部件间的连接都没有给出详细规定，所以，目前尚没有统一的定型成套设备，经研究决定采用以下设备装置：

腐蚀反应装置：采用有机玻璃材质制成反应器，用于盛放试样及反应溶液，以防止被H2S腐蚀；并利用磁力搅拌器搅拌反应溶液，使其均匀；安装防倒流阀(316不锈钢材质)，防止吸收液在硫化氢中断时倒流回试验容器内。

气源及控制部分：气源包括硫化氢气体和氮气，采用数显式气体流量控制柜、防腐自动流量计、两级减压器对气体流量精确控制;更换气瓶时，用不锈钢旁路进行吹扫纯氮气，杜绝空气进人管路；集气瓶（防止反应液流入气体管路）等。

废气回收处理部分：用氢氧化纳溶液吸收反应液饱和后溢出的硫化氢气体；使用大尺寸抽风柜、轴流风机抽出反应间的有毒、有味气体。

其它辅助装置：酸度计、超声波(洗涤,去油)；H2S探头(距地表30 cm处，全天监控反应间中硫化氢浓度，控制器在室外)、便携式硫化氢报警器、防毒面具等。

金相显微镜：要求图像尺寸可调范围：6.3:1~2000: 1；放大倍率：20 X ~2000 X。

3、试验方法

具体实验步骤如下：

（1）试样除油。用洗洁精水溶液在超声波中除油。

（2）试样除锈。1 +1的盐酸500mL中加入3 g~5g六次甲基四胺，水洗，冷风机吹干；少量锈用320*砂纸除锈，水洗，冷风机吹干。

（3）放置试样。试样应以宽面垂直并用直径为6mm的玻璃棒或其它非金属棒材与容器分离开置于反应器内(试验试样的纵向轴可以垂直或平行放置)，试样之间不能有任何接触。

（4）加入试验溶液。加入试验溶液时要缓慢，防止试样被冲击而发生接触；试验溶液的体积与试验试样的表面积的比率应最小为3mL/cm2；试样必须浸没于溶液中,本实验采用B溶液。

（5）密封反应器。通过检查气密性，确定不漏气后，通入N2气体除氧，以1200 mL/min ~ 1600 mL/min通气2h，后通人H2S气体，以100 mL/min通气4h，采用碘量法测定硫化氢浓度，保证其最小浓度为2300 x 10-6(体积分数)，然后以20 mL/min 流量通气96h。

（6）腐蚀反应完成后测定溶液的PH值，在4.8~5.4范围内有效。通人N2气体，以1200 ~ 1600 mL/min通气2h，将饱和Cu2SO，溶液倒人反应器内，中和剩余的H2S，反应完毕，取出试样，去除表面附着的CuS，吹干试样。

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试样评定结果

按标准要求对试样进行分段和观察，每一部分进行金相抛光和浸蚀后在金相显微镜下观察，按图2所示进行检测裂纹。在测定裂纹长度和深度时，裂纹间距<0.5 mm可认为是-条单独裂纹。除在试样内表面或外表面1. 0 mm以内的裂纹外，所有放大100倍能识别的裂纹均应计算在内[2]。

用裂纹敏感率(CSR)、裂纹长度率(CLR)裂纹、厚度率(CTR)三个参数作为评价材料抗氢致开裂(HIC)性能优劣的指标。计算公式如下：

以上就是无锡力博为大家总结的关于管线钢抗氢致开裂(HIC)性能试验方法，如果您也有相关的检测需求，欢迎前来咨询，我们会有专业的项目工程师为您答疑解惑，期待您的来电！