HIC是Hydrogen-Induced Cracking的首字母的简写,中文翻译为“氢致开裂”。我们通常所说的HIC一般是指HIC试验,即氢致开裂试验。
钢在湿硫化氢环境下吸氢产生的腐蚀产生的影响取决于钢的性能、环境特征以及其它方面因素。对于管线钢和压力容器钢的一个不利影响是会产生沿轧制方向的裂纹。一个平面的裂纹倾向于连接临近层面的裂纹,从而产生沿厚度方向的阶梯状裂纹。这些裂纹减少有效壁厚直到管线钢或者压力容器超应力服役或破坏。有时裂纹伴随着表面氢鼓泡同时出现。
已有报道将服役失效归因于这种裂纹。以前用阶梯状裂纹、氢压裂纹、鼓泡裂纹和氢致诱导阶梯状裂纹描述管线钢和压力容器用钢的裂纹类型,但是现在已经弃用。现在已广泛运用氢致裂纹(HIC)来描述裂纹类型,并且被NACE国际组织采用。
试验标准
国家标准:管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法 GB/T 8650-2006
美国标准:Evaluation of Pipeline and Pressure Vessel Steels for Resistance to Hydrogen-Induced Cracking NACETM0284-2011
试验方法
HIC抗氢致开裂试验方法,试验方法任选其中之一
(1)执行NACE TM0284标准,采用A溶液,三个试样平均值为:CLR≤10%;CSR≤3%;CTR≤1%。
(2)执行NACE TM0284标准,采用B溶液,三个试样平均值为:CLR≤10%;CSR≤3%;CTR≤1.5%。
(3)执行GB8650标准,采用A溶液,三个试样平均值为:CLR≤10%;CSR≤3%;CTR≤1.5%。
(4)执行GB8650标准,采用B溶液,三个试样平均值为:CLR≤10%;CSR≤3%;CTR≤1.5%。
其中PH:介质酸碱度;CLR:裂纹长度百分比;CSR:裂纹敏感百分比;CTR:裂纹厚度百分比
抗氢诱导裂纹试验是指在高压氢介质中对金属材料进行加速应力腐蚀试验,以评估其耐氢脆性能的方法。该方法已被广泛应用于石油、天然气、化学工业等领域的管道、容器等设备的材料筛选、生产控制和老化修复等方面。
在抗氢诱导裂纹试验中,通常选用含有一定浓度氢的酸性、碱性或氯化物溶液作为实验介质,将试件置于其中,在施加一定应力的条件下,进行一定时间的腐蚀暴露。试验结束后,观察试件是否发生裂纹,并通过计算裂纹长度、裂纹扩展速率等指标,评估试件的抗氢脆性能。
抗氢诱导裂纹试验是一种动态试验方法,与氢扩散、氢吸附等静态试验方法相比,更加接近实际使用条件下的材料受氢脆破坏的情况。同时,该试验可以对不同材料在不同环境条件下的抗氢脆性能进行评估,为相关领域的材料设计、使用和评估提供重要参考。
在实际应用中,抗氢诱导裂纹试验具有一定的局限性。首先,该试验不同于一般的耐腐蚀性能以及其他脆性材料的机械特性的测量方法。其次,该试验的结果可能受到试件制备和试验条件的影响,因此需要在恰当的实验条件下进行重复实验,才能获得可靠的结果。
为了使抗氢诱导裂纹试验的结果更加准确和可靠,需注意以下几点:
选择适当的实验介质:实验介质的选择应考虑到实际使用场景中材料所处的介质环境。例如,在化学工业中应选用与生产介质相似的溶液作为实验介质;在石油和天然气管道中,应使用与传输介质相似的高压氢气体作为实验介质。
严格控制实验条件:实验条件包括施加应力的大小、实验温度、试件表面状态等。这些因素对试验结果的影响较大,因此需要尽可能保证实验条件的一致性,以减少实验误差。
组织精确的试件制备程序:试件的质量和尺寸应符合标准要求,并应采用精确的试件制备程序,以保证试件间具有可比性。
及时记录和分析数据:在实验过程中,需要对试验数据进行及时记录和分析,以及时发现实验中的异常情况,并对试验结果进行科学解释。
综上所述,抗氢诱导裂纹试验是评估金属在酸性介质中抗腐蚀性能的一种试验方法,管饭应用于石油、化工、输油管道等方面。
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