NACE MR0175试验-SSC抗硫化氢应力腐蚀检测

硫化物应力开裂 (SSC) 是氢脆的一种形式，是一种阴极开裂机制。它不应与术语应力腐蚀开裂相混淆，后者是一种阳极开裂机制。敏感合金，尤其是钢，会与硫化氢 (H2S) 发生反应，形成金属硫化物 (MeS) 和原子氢 (H•) 作为腐蚀副产物。原子氢要么在金属表面结合形成 H2，要么扩散到金属基体中。由于硫是一种氢重组毒物，在表面重组形成H2的原子氢的量大大减少，从而增加了原子氢扩散到金属基体中的量。这就是使潮湿的 H2S 环境如此严酷的原因。

由于 SSC 是氢脆的一种形式，它最容易在环境温度或略低于环境温度下开裂。硫化物应力开裂在天然气和石油工业中具有特殊的重要性，因为在那里加工的材料(天然气和原油)通常含有大量的硫化氢。与 H2S 环境接触的设备可根据石油和天然气生产环境的 NACE MR0175/ISO 15156 或石油和天然气精炼环境的 NACE MR0103/ISO17945 进行酸性服务评级。 “高温氢攻击”(HTHA) 不依赖原子氢。在高温和高氢分压下，氢可以扩散到碳钢合金中。在易受影响的合金中，氢与合金中的碳结合形成甲烷。甲烷分子在金属晶格空隙中产生压力积聚，导致金属变脆甚至开裂。

SSC测试标准描述了许多不同的程序来模拟和评估材料在机械强度和腐蚀攻击的双重作用下的反应。可以使用各种H2S溶液和氯化物含量溶液来模拟酸性环境。

其中一种测试方法规定了在含有特定应力水平的腐蚀溶液的容器中加载拉伸试验试样的程序。“应力环”是一种实用、精密的抗SSC评价仪器。

另一种方法是通过特定的仪器施加不同的弯曲应力来偏转一系列的矩形试样，如四点弯曲夹具。根据多个试件在不同挠度下的试验数据，计算了临界临界应力因子(Sc)。试样在酸性溶液中浸泡720小时，然后取出、清洗和检查，以确定是否存在裂纹。