SSC VS HIC-tests

Sulfidespanningsscheuren (SSC) is een vorm van scheuren door waterstofbrosheid. Sulfidespanningsscheuren komen voor in laaggelegeerde stalen pijpleidingstaal, hoge-sterktestalen, lasverbindingen en gelaste warmte-beïnvloede zones (HAZ's) onderworpen aan trekspanning in een zure omgeving en temperaturen lager dan 82°C (180°F), afhankelijk van de samenstelling, microstructuur, sterkte, restspanning en externe spanning van het staal.

De stalen plaatmonsters werden ondergedompeld in een zure waterige oplossing met H2S en de gegevens over de anti-SSCC-prestaties werden verkregen door een geschikte incrementele belasting toe te passen. Volgens de norm NACE TM0177-2016 zijn de specifieke vereisten als volgt: neem een groep monsters van gesmede staalplaat σb of Hb als hoogste, voer een anti-sulfide spanningsscheurtest uit en kwalificeer de spanning σTh ≥247MPa. Een groep monsters van klasse A, B en D gelaste verbindingsmonsters werden genomen voor een sulfide spanningsscheurtest en de spanning σTh ≥247MPa werd als gekwalificeerd beschouwd.

Waterstofgeïnduceerd barsten (HIC) is een soort inwendige barsten met getrapte kenmerken, gevormd door de onderlinge verbinding van parallelle waterstoflaagscheuren, die geen duidelijke interactie hebben met externe spanning of restspanning. In het borrelende deel wordt het barsten van waterstof verergerd door de spanning die wordt gegenereerd door de accumulatie van waterstof binnenin. HIC is nauw verbonden met de reinheid van staal, evenals de productiemethode van staal, de aanwezigheid van onzuiverheden en hun vorm.

HIC treedt op in dunne en heterogene sulfide- of oxide-insluitsels parallel aan de walsrichting van de staalplaat. Deze insluitsels vormen sites die microscopische waterstofbellen vormen en uiteindelijk samengroeien via stapvormige breuken. Omdat HIC niet spanningsafhankelijk is en niet optreedt bij een geharde microstructuur, is een warmtebehandeling na het lassen niet zinvol. De weerstand tegen waterstofscheuren kan alleen worden bereikt door het zwavelgehalte van sporenelementen te beperken en de productievariabelen van staal te beheersen.

SSC- en HIC-tests zijn gebaseerd op de internationale testnorm van NACE, aanbevolen door de American Society of Corrosion Engineers. Constante belasting corrosietest en driepuntsbuigtest werden voornamelijk gebruikt voor SSC-tests, voornamelijk volgens NACE TM0177, en NACE TM0284 werd voornamelijk gebruikt voor HIC-tests. De materialen die worden gebruikt bij het ontwerp en de vervaardiging van de elastische ontwerpcriteria kunnen worden geselecteerd uit materialen die al zijn gekwalificeerd in de normen ISO 15156-2 en ISO 15156-3 of NACE_MR0175, die milieuomstandigheden hebben gespecificeerd om spanningscorrosie te voorkomen. De materialen mogen alleen worden gekozen als ze aan deze beperking voldoen.

Voorwaarden voor vrijstelling van SSC- en HIC-tests voor koolstofstaal, laag gelegeerd staal en gietijzer

1. Materialen worden geleverd in de volgende omstandigheden:

Warmwalsen (alleen koolstofstaal)/gloeien/normaliseren/normaliseren + ontlaten/normaliseren, Austenitizing, quenching + tempering/Austenitizing, quenching + tempering

2. De hardheid van het materiaal is niet meer dan 22HRC en het nikkelgehalte is minder dan 1,0%;

S 0,003% of minder, P 0,010% of minder;

De hardheid van de las en de warmte beïnvloede zone mag niet hoger zijn dan 22HRC.

3. De vloeigrens van het materiaal is minder dan 355 MPa en de treksterkte is minder dan 630 MPa.

4. Koolstofequivalentgrens:

Laag koolstofstaal en koolstof mangaanstaal: Ce ≤0,43 Ce =C+Mn/6

Laag gelegeerd staal: Ce ≤045 Ce =C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

Voorwaarden voor vrijstelling van SSC- en HIC-tests voor roestvrij staal

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

1. Het gehalte aan 321 roestvast staal met een hoger koolstofgehalte dat andere elementen mag bevatten, is aanvaardbaar binnen het overeenkomstige technische bereik.

2. Moet oplossing gloeien en afschrikken, of gloeien verwarming gestabiliseerde warmtebehandeling voorwaarden;

3. Het is niet toegestaan om de mechanische eigenschappen te verbeteren door koudvervormen;

4. De hardheid van grondstoffen, lassen en warmte-beïnvloede zone mag niet hoger zijn dan 22HRC.

Legering UNS.nr	Temperatuur, max	Druk H₂S, kpa (psi)	Chloride-ionenconcentratie (mg/l)	Ph	Sulfaatbestendig
S31600	93(200)	10.2(1.5)	5000	≥5.0	Geen
S31603	149(300)	10.2(1.5)	1000	≥4.0	Geen
S20910	66(150)	100(15)	/	/	Geen