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全面解析氫致開裂（HIC）試驗 發(fā)布時間：2018-06-08 瀏覽量：7245次

1、什么是氫致開裂試驗？氫致開裂的危害？氫致開裂產生的原因？氫致開裂試驗的涉及的領域？

氫致開裂試驗又叫抗氫誘導裂紋試驗、抗氫脆試驗，氫致開裂英文全稱是Hydrogen induced cracking，簡稱HIC。與金屬原子相比，氫原子尺寸很小，容易從金屬原子間的間隙擴散至金屬基體內部，與基體發(fā)生物理化學作用，從而降低金屬基體的機械性能。氫的來源可分為內氫和外氫兩種：1）內氫是指材料在使用前內部就已經存在的氫，主要是冶煉（原材料中的水分）、酸洗（酸）、電鍍（陰極析氫）、焊接（焊接前未烘干）、熱處理（淬火等）等過程中；2）外氫或環(huán)境氫是指材料在使用過程中吸收的氫。如在H₂或H₂S氣體或H₂S水溶液中服役時，H₂或H₂S能分解出H進入構件或試樣。在氫氣壓力的作用下，不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接，形成階梯狀特征的內部裂紋稱為氫致開裂，裂紋有時也可擴展到金屬表面。HIC的發(fā)生也無需外加應力，一般與鋼中高密度的大平面夾雜物或合金元素在鋼中偏析產生的不規(guī)則微觀組織有關。

硫化氫是石油和天然氣中最具腐蝕作用的有害介質之一，在天然氣輸送過程中，硫化氫對輸送管線的應力腐蝕占很大比重。在濕硫化氫環(huán)境中使用時，能導致碳鋼內部出現(xiàn)氫鼓泡（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(huán)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）。

抗硫抗氫涉及到的設備和材質主要有：閥體、閥蓋、法蘭、螺栓、閥門、儀表零件、容器設備、殼體、管束、閥桿、銷、軸、儀表管子、閥門零件、采集氣管線、管件、閥門元件、儀表元件、閥門彈性元件、儀表彈性元件、閥芯、閥門、膜片、壓力密封件、壓力測量裝置、閥板、閥座、平板閥、堆焊、閥門零件、集油管線、出油管線、低壓系統(tǒng)、水處理設施、抽油桿、井下泵、控制裝置、彈簧、儀表、軸承、隔板、壓力測量裝置、壓力密封件、鍛造件、鑄件、無縫管、密封圈、卡環(huán)、內閥、壓力調節(jié)器、套管、油管、管子、抽油桿、抽油桿泵、氣舉設備、采油設備、封隔器、卡瓦、井口、油氣處理和注入社保、天然氣深冷加工設備、泵、壓縮機、壓縮機汽缸、缸套、活塞和閥、壓縮機墊圈、鉆桿、工具接頭、鉆井節(jié)箍、工具接頭、鉆桿焊接、泥漿泵、鉆井水龍頭、方鉆桿旋塞、防噴器、防噴器剪切閘板、防噴器心子、油嘴、壓井管線、工業(yè)管柱；碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、高合金奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、耐蝕合金鋼、固溶鎳基合金、沉淀硬化鎳基合金、鈷基合金、鈦合金、銅等。

2、氫致開裂（HIC）試驗測試標準有哪些？

NACE TM 0284-2016管道鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法

GB/T 8650-2015管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法

3、氫致開裂（HIC）試驗測試要點總結

（1）GB/T 8650-2015管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法

適用范圍：管線鋼、壓力容器鋼板、法蘭和管件

試驗原理：將無應力的試樣浸泡在標準溶液中，浸泡規(guī)定的時間后，取出試樣進行評定。本標準的試驗方法不是模擬服役條件，本方法只提供一種具有重現(xiàn)性的試驗環(huán)境，以便能夠在相對短的時間內區(qū)別不同試樣對氫致開裂（HIC）的敏感性。

試驗溶液：溶液A：常溫常壓，含飽和H₂S、NaCl和乙酸（冰醋酸）的蒸餾水或去離子水；溶液B：常溫常壓下，含飽和H₂S的人工海水

試樣要求：

1）鋼管試樣，試樣尺寸：100mm±1mm，寬度 20mm±1mm，厚度管的整個厚度，最大為30mm，若壁厚超過30mm，試樣在厚度方向上進行交錯。每個表面（即內表面和外表面）最多只能各去掉1mm，試樣不允許矯平。數(shù)量：每根試驗管應取3個試樣。

2）鋼板試樣，試樣尺寸：100mm±1mm，寬度 20mm±1mm，厚度鋼板的整個厚度，最大為30mm，若厚超過30mm，試樣在厚度方向上進行交錯。軋制面最大可去掉1mm，試樣坯料不允許矯直。數(shù)量：每塊板應取3個試樣；位置：在板端寬度的中間位置，并使試樣的縱軸平行于主軋制方向

3）管件試樣，試樣尺寸：100mm±1mm，寬度 20mm±1mm，試樣的原始表面應去除，去除的表面厚度不大于1mm，試樣的坯料不得被矯平。厚度：壁厚不大于30mm的管件，其試樣厚度應為整個管件厚度。對于厚度大于30mm的管件，應進行均勻交替取樣。當管件尺寸小而不能做100mmX20mm寬的標準試樣時，應將整個管件作為試樣，全尺寸管件試驗時，浸泡在溶液中的管件數(shù)量可以是1個或3個，保證能獲得9個檢測面。數(shù)量：每個管件應取3個試樣

4）法蘭試樣，試樣尺寸：100mm±1mm，寬度 20mm±1mm，試樣的原始表面應去除，去除的表面厚度不大于1mm。試樣的坯料不得被矯平。厚度壁厚不大于30mm的法蘭，其試樣厚度應為整個法蘭厚度。對于厚度大于30mm的法蘭，應進行均勻交替取樣。當法蘭尺寸小而不能做100mm*20mm的標準試樣時，應將整個法蘭作為試樣，全尺寸管件試驗時，浸泡在溶液中的管件數(shù)量可以是1個或3個，保證能獲得9個檢測面。數(shù)量：每個法蘭應取3個試樣。