什么是硫化物應(yīng)力腐蝕？

硫化物應(yīng)力腐蝕(Sulfide Stress Corrosion Cracking，SSCC或SSC)是應(yīng)力腐蝕(SCC)中的一個(gè)特殊類型，但與通常所說的應(yīng)力腐蝕有所區(qū)別，在通常所說的應(yīng)力腐蝕中，環(huán)境所起的作用是以陽(yáng)極溶解為主，而SSC則是以陰極充氫為主。目前SSC機(jī)理尚未被完全揭示，但目前大多數(shù)學(xué)者傾向于這種開裂是由氫導(dǎo)致，并且硫離子或硫化氫對(duì)氫向材質(zhì)內(nèi)的擴(kuò)散有一定的促進(jìn)作用。在石油、天然氣(尤其是天然氣)長(zhǎng)輸管道中，高壓高強(qiáng)度管道的硫化物應(yīng)力腐蝕開裂會(huì)引發(fā)重大的安全事故，因此需要評(píng)價(jià)管線鋼的抗SSC性能，保證管道的安全。

SSC硫化氫應(yīng)力腐蝕測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有

NACE TM 0177-2016：金屬在H2S環(huán)境中抗硫化物應(yīng)力開裂和應(yīng)力腐蝕。

NACE MR 0175-2009：石油和天然氣工業(yè) 油、氣生產(chǎn)中含硫化氫(H2S)環(huán)境下使用的材料 耐裂化材料選擇的一般原則。

GB/T4157-2006：金屬在硫化氫環(huán)境中抗特殊形式環(huán)境開裂實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。

ISO 15156-1-2009：石油和天然氣工業(yè) 油、氣生產(chǎn)中含硫化氫(H2S)環(huán)境下使用的材料 耐裂化材料選擇的一般原則。

SY/T 0599-2006：天然氣地面設(shè)施抗硫化物應(yīng)力開裂和抗應(yīng)力腐蝕開裂的金屬材料要求。

硫化物應(yīng)力腐蝕需要同時(shí)具備三個(gè)條件，即敏感材料、特定介質(zhì)和拉伸應(yīng)力。具體來說：

(1) 材料本身對(duì)硫化物應(yīng)力腐蝕具有敏感性。幾乎所有的金屬或合金在特定的介質(zhì)中都有一定的硫化物應(yīng)力腐蝕敏感性，合金和含有雜質(zhì)的金屬比純金屬更容易產(chǎn)生硫化物應(yīng)力腐蝕。

(2) 存在能引起該金屬發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)。對(duì)每種材料，并不是任何介質(zhì)都能引起SCC，只有某些特定的介質(zhì)才產(chǎn)生硫化物應(yīng)力腐蝕。

(3) 發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕必須有一定拉伸應(yīng)力的作用。這種拉伸應(yīng)力可以是工作狀態(tài)下材料承受外加載荷造成的工作應(yīng)力;也可以是在生產(chǎn)、制造、加工和安裝過程中形成的熱應(yīng)力、形變應(yīng)力等殘余應(yīng)力;或表面腐蝕產(chǎn)物膜(鈍化膜或脫合金疏松層)引起的附加應(yīng)力，裂紋內(nèi)腐蝕產(chǎn)物的體積效應(yīng)造成的楔入作用也會(huì)發(fā)生拉應(yīng)力。

硫化氫應(yīng)力腐蝕試樣要求

>>拉伸法：試樣長(zhǎng)度≥100mm，工作段應(yīng)長(zhǎng)25.4mm，直徑6.35±0.13mm。每組三個(gè)試樣

>>彎梁法：美標(biāo)(三點(diǎn)彎)：67.3mm*4.57mm*1.52mm 國(guó)標(biāo)(兩點(diǎn))：寬15-25mm，長(zhǎng)110mm-255mm，厚度要求0.8-1.8mm

>>C型法：外徑≥15.9mm 國(guó)標(biāo)：外徑≥15mm具體參照?qǐng)D紙

>>雙懸臂梁： 常規(guī)樣品≥101.6*25.4*9.35mm;薄樣品T≥4.76mm

>>四點(diǎn)彎：長(zhǎng)110mm-250mm，寬15mm-50mm，厚度客供(如5mm)