由於碳鋼及低合金鋼暴露在煉油工業的汽油穩定蒸餾塔頂冷凝器、加氫脫硫裝置的成品冷卻器、汽qi提ti塔ta塔ta頂ding冷leng凝ning器qi及ji油you田tian集ji輸shu油you管guan線xian等deng處chu含han硫liu化hua氫qing的de環huan境jing中zhong,因yin腐fu蝕shi而er生sheng成cheng的de氫qing侵qin入ru鋼gang中zhong,局ju部bu聚ju集ji,致zhi使shi在zai鋼gang材cai軋zha製zhi方fang向xiang發fa生sheng台tai階jie狀zhuang開kai裂lie的de現xian象xiang,稱cheng為wei氫qing致zhi開kai裂lie,也ye表biao現xian為wei鼓gu泡pao。硫liu化hua氫qing是shi石shi油you和he天tian然ran氣qi中zhong最zui具ju腐fu蝕shi作zuo用yong的de有you害hai介jie質zhi之zhi一yi,在zai天tian然ran氣qi輸shu送song過guo程cheng中zhong,硫liu化hua氫qing對dui輸shu送song管guan線xian的de應ying力li腐fu蝕shi占zhan很hen大da比bi重zhong。在zai濕shi硫liu化hua氫qing環huan境jing中zhong使shi用yong時shi,硫liu化hua氫qing能neng導dao致zhi碳tan鋼gang內nei部bu出chu現xian氫qing鼓gu泡pao(HB)、氫致開裂(HIC)和應力導向的氫致開裂(SOHIC)。管材在含硫化氫等酸性環境中,因腐蝕產生的氫侵入鋼內而產生的裂紋成為氫致開裂(HIC)。
氫致開裂的機理:當(dang)鋼(gang)浸(jin)漬(zi)在(zai)含(han)硫(liu)化(hua)氫(qing)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong),因(yin)腐(fu)蝕(shi)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)氫(qing)便(bian)滲(shen)入(ru)鋼(gang)中(zhong),原(yuan)子(zi)狀(zhuang)氫(qing)擴(kuo)散(san)到(dao)達(da)非(fei)金(jin)屬(shu)夾(jia)雜(za)物(wu)等(deng)界(jie)麵(mian),在(zai)其(qi)缺(que)陷(xian)部(bu)位(wei)轉(zhuan)變(bian)為(wei)分(fen)子(zi)氫(qing),提(ti)高(gao)了(le)空(kong)洞(dong)的(de)內(nei)壓(ya)。
1)氫脆:各種情況下產生的氫原子直接滲透到鋼內部後,使鋼晶粒間原子結合力降低,造成鋼材的延伸性、端麵收縮率降低,強度也發生變化。氫脆理論 :在裂紋尖端有與陽極反應相應的陰極反應發生。所生成的氫或加工氫進入鋼中引起氫致開裂。
2)氫腐蝕:氫(qing)與(yu)鋼(gang)中(zhong)的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)甲(jia)烷(wan),甲(jia)烷(wan)氣(qi)體(ti)不(bu)能(neng)從(cong)鋼(gang)中(zhong)擴(kuo)散(san)出(chu)去(qu),聚(ju)集(ji)在(zai)晶(jing)粒(li)間(jian)形(xing)成(cheng)局(ju)部(bu)高(gao)壓(ya),造(zao)成(cheng)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong),進(jin)而(er)使(shi)鋼(gang)材(cai)產(chan)生(sheng)微(wei)裂(lie)紋(wen)或(huo)鼓(gu)泡(pao)。
氫致開裂試驗標準
NACE TM 0284-2016: 管線鋼和壓力容器抗氫致開裂評定方法
GB/T 8650-2006: 管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法
