硫化物应力腐蚀开裂（SSC）

概述

对 SCC 的敏感性与渗透到钢材内的氢的量有关这主要与 pH 值和水中的 H 2 S 含量这两个环境因素有关。典型地人们发现钢中的氢溶解量在 pH 值接近中性的溶液中最低而在pH 值较低和较高的溶液中较高。在较低 pH 值中的腐蚀原因是因为 H 2 S反之在高 pH 值中腐蚀是因为高浓度的二价硫离子。若高 pH 值溶液中存在氰化物能够加剧氢渗透到钢材中。目前已知钢材对 SCC 的敏感性随 H 2 S 含量例如 H 2 S 在气相中的分压或液相中的 H 2 S 含量的增加而增大。H 2 S 含量为 1ppm 这样小浓度的水中也发现对 SCC 有敏感性。

对 SCC 的敏感性主要与材料两种物理参数有关 硬度和应力水平。随着硬度的增加钢对SCC 的敏感性也增加。通常对用于湿硫化氢环境的碳钢压力容器和管道不考虑 SCC因为它们具有较低的硬度强度。然而焊接后的焊缝熔合区和热影响区具有高的残余应力。高的残余拉应力与焊缝结合增加了钢对 SCC 的敏感性。焊后热处理能够有效地减少残余应力焊缝熔合区和热影响区的回火软化处理也有同样的效果。对每英寸厚度在大约 1150℉(621℃)下保温一小时最少一小时的热处理方法被证明是一种对碳钢有效的防止腐蚀性开裂的消除应力热处理方法。对低合金钢有时需要更高的温度。控制硬度和减少残余应力被认为是防止 SCC 的方法在 NACE RP 0472 中有详细描叙。

H.7.2 基础数据

表 H-8 中列出了确定碳钢和低合金铁素体钢设备和管线对硫化物应力腐蚀开裂敏感性所需的基础数据。如果无法确定准确的工艺参数则需咨询知识丰富的工艺工程师来进行预测。

H.7.3 确定环境苛刻度

如果没有水存在则认为设备和管线对 SCC 没有敏感性。如果有水存在则用从表 H-8

中得出的有关水中的 H 2 S 含量和它的 pH 值的基础数据再从表 H-9 中估计环境苛刻度潜在的氢溶解量。

H.7.4 确定对 SCC 的敏感性

用在表 H-9 中确定的环境苛刻度以及在表 H-8 中得到的有关最大布氏硬度和焊件焊后热处理的基础数据从表 H-10 中确定对 SCC 的敏感性。按图 H-5 中流程来确定硫化物应力腐蚀的敏感性。

 

是否经过 PWHT（是或否） 确定设备和管线焊缝是否经过焊后热处理。