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1、什么是氫致開(kāi)裂試驗？氫致開(kāi)裂的危害？氫致開(kāi)裂產(chǎn)生的原因？氫致開(kāi)裂試驗的涉及的領(lǐng)域？

氫致開(kāi)裂試驗又叫抗氫誘導裂紋試驗、抗氫脆試驗，氫致開(kāi)裂英文全稱(chēng)是Hydrogen induced cracking，簡(jiǎn)稱(chēng)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(xué)作用，從而降低金屬基體的機械性能。           氫的來(lái)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(jīng)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(guò)程中；2）外氫或環(huán)境氫是指材料在使用過(guò)程中吸收的氫。如在H₂或H₂S氣體或H₂S水溶液中服役時(shí)，H₂或H₂S能分解出H進(jìn)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(chēng)為氫致開(kāi)裂，裂紋有時(shí)也可擴展到金屬表面。HIC的發(fā)生也無(wú)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(chǎn)生的不規則微觀(guān)組織有關(guān)。

硫化氫是石油和天然氣中最具腐蝕作用的有害介質(zhì)之一，在天然氣輸送過(guò)程中，硫化氫對輸送管線(xiàn)的應力腐蝕占很大比重。在濕硫化氫環(huán)境中使用時(shí)，能導致碳鋼內部出現氫鼓泡（HB）、氫致開(kāi)裂（HIC）和應力導向的氫致開(kāi)裂（SOHIC）。管材在含硫化氫等酸性環(huán)境中，因腐蝕產(chǎn)生的氫侵入鋼內而產(chǎn)生的裂紋成為氫致開(kāi)裂（HIC）。

抗硫抗氫涉及到的設備和材質(zhì)主要有：閥體、閥蓋、法蘭、螺栓、閥門(mén)、儀表零件、容器設備、殼體、管束、閥桿、銷(xiāo)、軸、儀表管子、閥門(mén)零件、采集氣管線(xiàn)、管件、閥門(mén)元件、儀表元件、閥門(mén)彈性元件、儀表彈性元件、閥芯、閥門(mén)、膜片、壓力密封件、壓力測量裝置、閥板、閥座、平板閥、堆焊、閥門(mén)零件、集油管線(xiàn)、出油管線(xiàn)、低壓系統、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(wú)縫管、密封圈、卡環(huán)、內閥、壓力調節器、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(xiàn)、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(kāi)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(kāi)裂評定方法

GB/T 8650-2015管線(xiàn)鋼和壓力容器鋼抗氫致開(kāi)裂評定方法

3、氫致開(kāi)裂（HIC）試驗測試要點(diǎn)總結

（1）GB/T 8650-2015管線(xiàn)鋼和壓力容器鋼抗氫致開(kāi)裂評定方法

適用范圍：管線(xiàn)鋼、壓力容器鋼板、法蘭和管件

試驗原理：將無(wú)應力的試樣浸泡在標準溶液中，浸泡規定的時(shí)間后，取出試樣進(jìn)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性的試驗環(huán)境，以便能夠在相對短的時(shí)間內區別不同試樣對氫致開(kāi)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(gè)厚度，最大為30mm，若壁厚超過(guò)30mm，試樣在厚度方向上進(jìn)行交錯。每個(gè)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。數量：每根試驗管應取3個(gè)試樣。

2）鋼板試樣，試樣尺寸：100mm±1mm，寬度 20mm±1mm，厚度 鋼板的整個(gè)厚度，最大為30mm， 若厚超過(guò)30mm，試樣在厚度方向上進(jìn)行交錯。軋制面最大可去掉1mm，試樣坯料不允許矯直。數量：每塊板應取3個(gè)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(gè)管件厚度。對于厚度大于30mm的管件，應進(jìn)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(shí)，應將整個(gè)管件作為試樣，全尺寸管件試驗時(shí)，浸泡在溶液中的管件數量可以是1個(gè)或3個(gè)，保證能獲得9個(gè)檢測面。數量：每個(gè)管件應取3個(gè)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(gè)法蘭厚度。對于厚度大于30mm的法蘭，應進(jìn)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(shí)，應將整個(gè)法蘭作為試樣，全尺寸管件試驗時(shí)，浸泡在溶液中的管件數量可以是1個(gè)或3個(gè)，保證能獲得9個(gè)檢測面。數量：每個(gè)法蘭應取3個(gè)試樣。

試驗周期：96h

試驗結果評定；裂紋敏感率CSR、裂紋長(cháng)度率CLR、裂紋厚度率CTR

試驗設備示意圖如下：

（2）NACE TM 0284-2016管道鋼和壓力容器鋼抗氫致開(kāi)裂評定方法

試驗溶液：溶液A：5wt%NaCl+0.5wt%CH₃COOH+蒸餾水或去離子水

溶液B：人工海水

溶液C：5%NaCl+0.4%CH₃COONa+蒸餾水或去離子水

試驗氣體：A、B溶液：H2S飽和；C溶液：H₂S/CO₂混合氣飽和

溫度壓力：25℃±3℃，常壓

試驗周期：A、B溶液：96h；C溶液：根據混合氣中H₂S濃度而定

結果評定：裂紋敏感率CSR、裂紋長(cháng)度率CLR、裂紋厚度率CTR