SSC VS HIC Tests

Sulfidische Spannungsrissbildung (SSC) ist eine Form der Wasserstoffversprödung. Sulfid-Spannungsrissbildung tritt in niedrig legierten StahlrohrleitungHochfeste Stähle, Schweißnähte und wärmebeeinflusste Zonen (HAZ), die in saurer Umgebung und bei Temperaturen unter 82 °C einer Zugbelastung ausgesetzt sind, je nach Zusammensetzung, Mikrostruktur, Festigkeit, Eigenspannung und äußerer Belastung des Stahls.

Die Stahlblechproben wurden in eine saure, wässrige H2S-haltige Lösung getaucht, und die Daten zur Antisulfid-Spannungsrissprüfung wurden durch Aufbringen einer geeigneten inkrementellen Last ermittelt. Nach der Norm NACE TM0177-2016, die spezifischen Anforderungen sind wie folgt: Nehmen Sie eine Gruppe von geschmiedeten Stahlblech Probe σb oder Hb die höchste sein, führen Anti-Sulfid-Spannungsrissprüfung, und die Spannung σTh ≥247MPa zu qualifizieren. Eine Gruppe von Proben aus Klasse A, B und D Schweißnahtproben wurden für Sulfid-Spannungsrissprüfung genommen, und die Spannung σTh ≥247MPa wurde als qualifiziert angesehen.

Bei der wasserstoffinduzierten Rissbildung (HIC) handelt es sich um eine Art interner Risse mit abgestuften Merkmalen, die durch die Verbindung paralleler Wasserstoffschichtrisse entstehen und keine offensichtliche Wechselwirkung mit externen Spannungen oder Eigenspannungen aufweisen. Im Bereich der Blasenbildung wird die Wasserstoffrissbildung durch die durch die Wasserstoffakkumulation im Inneren erzeugte Spannung verschlimmert. HIC steht in engem Zusammenhang mit der Sauberkeit des Stahls, dem Herstellungsverfahren des Stahls, dem Vorhandensein von Verunreinigungen und deren Form.

HIC tritt in dünnen und heterogenen Sulfid- oder Oxideinschlüssen auf, die parallel zur Walzrichtung des Stahlblechs verlaufen. Diese Einschlüsse bilden Stellen, an denen sich mikroskopisch kleine Wasserstoffblasen bilden und schließlich durch stufenförmige Brüche zusammenwachsen. Da HIC nicht spannungsabhängig ist und nicht bei gehärtetem Gefüge auftritt, ist eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen nicht sinnvoll. Die Beständigkeit gegen Wasserstoffrissbildung kann nur durch die Begrenzung des Schwefelgehalts in den Spurenelementen und die Kontrolle der Herstellungsvariablen des Stahls erreicht werden.

Die SSC- und HIC-Prüfungen basieren auf der von der American Society of Corrosion Engineers empfohlenen internationalen Prüfnorm NACE. Der Korrosionstest mit konstanter Belastung und der Dreipunkt-Biegetest wurden hauptsächlich für den SSC-Test verwendet, hauptsächlich gemäß NACE TM0177, und NACE TM0284 wurde hauptsächlich für den HIC-Test verwendet. Die Werkstoffe, die für die Auslegung und Herstellung der elastischen Auslegungskriterien verwendet werden, können aus den bereits in den Normen ISO 15156-2 und ISO15156-3 oder NACE_MR0175 qualifizierten Werkstoffen ausgewählt werden, für die Umweltbedingungen zur Vermeidung von Spannungskorrosion festgelegt wurden. Die Werkstoffe sollten nur dann ausgewählt werden, wenn sie diese Einschränkung erfüllen.

Bedingungen für die Befreiung von SSC- und HIC-Prüfungen für Kohlenstoffstahl, niedrig legierter Stahl und Gusseisen

1. Die Materialien sind unter den folgenden Bedingungen zu liefern:

Warmwalzen (nur Kohlenstoffstahl)/Glühen/Normalisieren/Normalisieren + Anlassen/Normalisieren, Austenitisieren, Abschrecken + Anlassen/Austenitisieren, Abschrecken + Anlassen

2. Materialhärte ist nicht mehr als 22HRC, und Nickelgehalt ist weniger als 1,0%;

S 0,003% oder weniger, P 0,010% oder weniger;

Die Härte der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone darf 22 HRC nicht überschreiten.

3. Die Streckgrenze des Materials beträgt weniger als 355 Mpa und die Zugfestigkeit weniger als 630 Mpa

4. Grenzwert für das Kohlenstoffäquivalent:

Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und Kohlenstoff-Manganstahl: Ce ≤0,43 Ce =C+Mn/6

Niedrig legierter Stahl: Ce ≤045 Ce =C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

Bedingungen für die Befreiung von SSC- und HIC-Prüfungen für nichtrostenden Stahl

C	Cr	Ni	P	S	Mn	Si
≤0.08	≥16.00	≥8.00	≤0.045	≤0.04	≤2.0	≤2.0

1. Der Gehalt an nichtrostendem Stahl 321 mit höherem Kohlenstoffgehalt, der andere Elemente enthalten darf, ist innerhalb des entsprechenden technischen Bereichs zulässig.

2. Sollte Lösung Glühen und Abschrecken, oder Glühen Heizung stabilisiert Wärmebehandlung Bedingungen;

3. Es ist nicht erlaubt, die mechanischen Eigenschaften durch Kaltverformung zu verbessern;

4. Die Härte der Rohstoffe, der Schweißnähte und der Wärmeeinflusszone darf 22 HRC nicht überschreiten.

Legierung UNS.Nr.	Temperatur, max.	Druck H₂S, kpa(psi)	Chloridionenkonzentration (mg/l)	Ph	Sulfatbeständig
S31600	93(200)	10.2(1.5)	5000	≥5.0	Nein
S31603	149(300)	10.2(1.5)	1000	≥4.0	Nein
S20910	66(150)	100(15)	/	/	Nein