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SSC抗硫化氫腐蝕檢測(cè)實(shí)戰(zhàn)手冊(cè)
含硫化氫油氣田的設(shè)備與管線(xiàn)，一旦因硫化物應(yīng)力開(kāi)裂失效，往往伴隨高壓介質(zhì)噴涌、火災(zāi)甚至爆裂，因此SSC檢測(cè)是選材與在役監(jiān)控的硬性門(mén)檻。江蘇天鼎檢測(cè)科技有限公司十五年來(lái)專(zhuān)精此項(xiàng)試驗(yàn)，用真材實(shí)料、真工況、真數(shù)據(jù)，為石化、煤化工、頁(yè)巖氣企業(yè)把住安全閘門(mén)。
天鼎的試驗(yàn)流程從取樣開(kāi)始。工程師攜帶便攜式硬度計(jì)與光譜儀奔赴現(xiàn)場(chǎng)，在管端或鍛件本體截取試樣，避開(kāi)焊補(bǔ)區(qū)與熱影響區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)即核對(duì)牌號(hào)、硬度及碳當(dāng)量，確保試樣能表示整批材料。試樣回到實(shí)驗(yàn)室后，先按ASTM A370做常溫拉伸與沖擊復(fù)驗(yàn)，確認(rèn)力學(xué)性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，再進(jìn)行精加工，表面粗糙度控制在Ra 0.8 微米以?xún)?nèi)，避免刀痕誘發(fā)早期裂紋。
試驗(yàn)介質(zhì)使用NACE TM0177標(biāo)準(zhǔn)A溶液：氯化鈉、冰醋酸與飽和硫化氫水溶液，濃度、酸度與氣體流量每日用滴定與比色管復(fù)核，一旦pH偏移±0.，立即重新配液。加載方式則依據(jù)服役應(yīng)力選擇恒載拉伸或四點(diǎn)彎曲。恒載試驗(yàn)機(jī)配有雙級(jí)減壓閥與防爆護(hù)罩，載荷誤差不超過(guò)±1%，確保試樣在720小時(shí)內(nèi)承受恒定拉應(yīng)力；四點(diǎn)彎曲夾具用鈦合金制成，避免自身腐蝕影響結(jié)果。
試驗(yàn)期間，操作員每24小時(shí)巡查一次，觀察裂紋萌生、擴(kuò)展及斷口形貌，若出現(xiàn)鼓泡或裂紋即記錄時(shí)間與形態(tài)。試驗(yàn)結(jié)束后，天鼎用實(shí)體顯微鏡與掃描電鏡對(duì)斷口做細(xì)致表征，區(qū)分氫脆沿晶開(kāi)裂與機(jī)械韌性開(kāi)裂，給出定級(jí)結(jié)論。
現(xiàn)場(chǎng)曾有一根L360QS管線(xiàn)鋼，設(shè)計(jì)壓力10MPa，運(yùn)行半年后在環(huán)焊縫附近爆裂。天鼎受保險(xiǎn)公司委托，將同爐批鋼板制成三點(diǎn)彎曲試樣，在80%實(shí)際屈服應(yīng)力下試驗(yàn)720小時(shí)，結(jié)果試樣在168小時(shí)即出現(xiàn)貫穿裂紋，斷口呈典型的沿晶脆斷。進(jìn)一步能譜分析發(fā)現(xiàn)焊縫局部錳硫比失衡，形成條狀硫化錳夾雜，成為裂紋源。報(bào)告明確責(zé)任歸屬：制造廠未按API 5L要求控制夾雜物等級(jí)，需承擔(dān)更換費(fèi)用。
又有一次，某頁(yè)巖氣集氣站選用雙相不銹鋼S32750，用戶(hù)擔(dān)心高含H2S環(huán)境誘發(fā)SSC。天鼎采用四點(diǎn)彎曲法，在90%屈服應(yīng)力、100 kPa硫化氫分壓條件下連續(xù)試驗(yàn)720小時(shí)，試樣完好無(wú)裂紋。用戶(hù)在拿到“無(wú)開(kāi)裂”結(jié)論后，將設(shè)計(jì)壁厚下調(diào)10%，節(jié)約鋼材近百?lài)?，?xiàng)目投運(yùn)三年未出現(xiàn)任何泄漏。
SSC檢測(cè)不僅用于選材，也用于在役評(píng)估。天鼎每年為海上平臺(tái)立管做抽檢，現(xiàn)場(chǎng)截取短節(jié)帶回實(shí)驗(yàn)室復(fù)刻服役應(yīng)力，若試驗(yàn)中出現(xiàn)裂紋，則建議降低操作壓力或縮短檢修周期；若無(wú)裂紋，可延長(zhǎng)檢驗(yàn)間隔，減少停產(chǎn)損失。
試驗(yàn)結(jié)束后的報(bào)告不僅給出“通過(guò)”或“失效”，還附帶材料改進(jìn)建議：降低硫磷含量、優(yōu)化熱處理、增加預(yù)緊力分散應(yīng)力，甚至調(diào)整緩蝕劑配方。天鼎把實(shí)驗(yàn)室結(jié)論翻譯成現(xiàn)場(chǎng)可執(zhí)行的措施，讓企業(yè)真正把風(fēng)險(xiǎn)關(guān)在閘門(mén)之內(nèi)。
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