Tests SSC VS HIC

La fissuration sous contrainte par le sulfure (SSC) est une forme de fissuration par fragilisation par l'hydrogène. La fissuration sous contrainte par le sulfure se produit dans les alliages à faible teneur en carbone. canalisation en acierLes aciers à haute résistance, les joints soudés et les zones affectées par la chaleur (HAZ) de soudage soumis à une contrainte de traction dans des environnements acides et à des températures inférieures à 82°C (180°F), en fonction de la composition, de la microstructure, de la résistance, de la contrainte résiduelle et de la contrainte externe de l'acier.

Les échantillons de plaques d'acier ont été immergés dans une solution aqueuse acide contenant du H2S, et les données de performance anti-SSCC ont été obtenues en appliquant une charge incrémentielle appropriée. Selon la norme NACE TM0177-2016, les exigences spécifiques sont les suivantes : prendre un groupe d'échantillons de plaques d'acier forgé σb ou Hb pour être le plus élevé, effectuer un essai de fissuration sous contrainte anti-sulfure, et la contrainte σTh ≥247MPa pour être qualifiée. Un groupe d'échantillons de joints soudés de classe A, B et D a été prélevé pour l'essai de fissuration sous contrainte par le sulfure, et la contrainte σTh ≥247MPa a été considérée comme qualifiée.

La fissuration induite par l'hydrogène (FHI) est une sorte de fissure interne avec des caractéristiques en escalier, formée par l'interconnexion de fissures parallèles de la couche d'hydrogène, qui n'ont pas d'interaction évidente avec la contrainte externe ou la contrainte résiduelle. Au niveau de la partie bouillonnante, la fissuration par l'hydrogène est aggravée par la contrainte générée par l'accumulation d'hydrogène à l'intérieur. La fissuration par l'hydrogène est étroitement liée à la propreté de l'acier, ainsi qu'à la méthode de fabrication de l'acier, à la présence d'impuretés et à leur forme.

Le HIC se produit dans des inclusions minces et hétérogènes de sulfure ou d'oxyde se produisant parallèlement au sens de laminage de la plaque d'acier. Ces inclusions forment des sites où se forment des bulles d'hydrogène microscopiques qui finissent par se regrouper sous forme de fractures en escalier. Étant donné que la fissuration par l'hydrogène ne dépend pas de la contrainte et ne se produit pas avec une microstructure durcie, le traitement thermique après soudage n'est pas utile. La résistance à la fissuration par l'hydrogène ne peut être obtenue qu'en limitant les traces de soufre et en contrôlant les variables de fabrication de l'acier.

Les essais SSC et HIC sont basés sur la norme d'essai internationale NACE recommandée par l'American Society of Corrosion Engineers. L'essai de corrosion sous contrainte à charge constante et l'essai de flexion à trois points ont été principalement utilisés pour l'essai SSC, conformément à la norme NACE TM0177, et la norme NACE TM0284 a été principalement utilisée pour l'essai HIC. Les matériaux utilisés dans la conception et la fabrication des critères de conception élastiques peuvent être sélectionnés parmi ceux déjà qualifiés dans les normes ISO 15156-2 et ISO 15156-3 ou NACE_MR0175, qui ont spécifié des conditions environnementales pour éviter la corrosion sous contrainte. Les matériaux ne doivent être sélectionnés que s'ils satisfont à cette exigence.

Conditions d'exemption des essais SSC et HIC pour l'acier au carbone, acier faiblement allié et la fonte

1. Les matériaux sont livrés dans les conditions suivantes :

Laminage à chaud (acier au carbone uniquement) / recuit / normalisation / normalisation + revenu / normalisation, austénitisation, trempe + revenu / austénitisation, trempe + revenu

2. La dureté du matériau ne dépasse pas 22HRC et la teneur en nickel est inférieure à 1,0% ;

S 0,003% ou moins, P 0,010% ou moins ;

La dureté de la soudure et de la zone affectée thermiquement ne doit pas dépasser 22 HRC.

3. La limite d'élasticité du matériau est inférieure à 355 Mpa et la résistance à la traction est inférieure à 630 Mpa.

4. Limite d'équivalent carbone :

Acier à faible teneur en carbone et acier au carbone et au manganèse : Ce ≤0,43 Ce =C+Mn/6

Acier faiblement allié : Ce ≤045 Ce =C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

Conditions d'exemption des essais SSC et HIC pour l'acier inoxydable

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

1. La teneur en acier inoxydable 321 avec une teneur en carbone plus élevée autorisée à contenir d'autres éléments est acceptable dans la fourchette technique correspondante.

2. Le recuit de mise en solution et la trempe, ou le recuit de chauffage, doivent être des conditions de traitement thermique stabilisées ;

3. Il n'est pas permis d'améliorer les propriétés mécaniques par l'écrouissage ;

4. La dureté des matières premières, des soudures et de la zone affectée thermiquement ne doit pas dépasser 22 HRC.

Alliage UNS.No	Température, max	Pression H₂S, kpa(psi)	Concentration en ions chlorure (mg/l)	Ph	Résistance au sulfate
S31600	93(200)	10.2(1.5)	5000	≥5.0	Non
S31603	149(300)	10.2(1.5)	1000	≥4.0	Non
S20910	66(150)	100(15)	/	/	Non