硫化物応力割れは、水素脆化割れの一種です。この現象は、鋼の組成、微細構造、強度、残留応力、外部応力に応じて、酸性環境および 82 度未満の温度で引張応力にさらされる低合金鋼パイプライン、高張力鋼-、溶接継手、および熱影響部-で発生します。
H₂Sを含む酸性水溶液に鋼板試験片を浸漬し、適切な増分荷重を加えて耐硫化物応力亀裂性能データを取得します。 NACE TM0177-2016 規格によると、特定の要件は次のとおりです。 σb または Hb が最も高い鍛造鋼板試験片のセットを採取し、耐硫化物応力亀裂試験を実施し、応力 σTh が 247MPa 以上であれば合格とみなされます。硫化物応力亀裂試験では、A、B、D の各グレードの溶接継手試験片から 1 セットの試験片を採取し、応力 σTh が 247MPa 以上であると認定されます。
水素誘起亀裂は、平行な水素層亀裂の相互接続によって形成される段階的な特性を持つ内部亀裂であり、外部応力や残留応力との明らかな相互作用はありません。膨れの発生部位では、内部の水素の蓄積によって発生する応力により、水素による亀裂が激化します-。 HIC は鋼の清浄度、製造方法、不純物の存在、およびその形状と密接に関係しています。.
HIC は、鋼板の圧延方向に平行な薄い不均一な硫化物または酸化物の介在物で発生します。これらの内包物はマイクロ水素バブルの核生成サイトを形成し、最終的には段階的な破壊を通じて一緒に成長します。 HIC は応力に依存せず-、硬化した構造では発生しないため、-溶接後の熱処理はほとんど意味がありません。水素-誘発の亀裂に対する耐性は、微量硫黄元素を制限し、製鋼変数を制御することによってのみ達成できます。
SSC および HIC 試験は、米国腐食学会が推奨する NACE 国際試験規格に基づいています。 SSC 試験では、主に NACE TM0177 規格に準拠した定荷重応力腐食試験と 3 点曲げ試験を採用しています。{{1} HIC テストは主に NACE TM0284 標準に従います。弾性設計規格の設計・製造に使用する材料は、ISO 15156-2、ISO 15156-3、NACE MR0175規格に準拠したものを選択できます。これらの規格は、応力腐食を回避するための環境条件を指定します。これらの制限を満たす材料のみを使用する必要があります。
炭素鋼、低合金鋼、鋳鉄が SSC および HIC 試験から免除される条件
材料は次の条件で納品されます: 熱間圧延/焼きなまし/焼きならし/焼きならし+焼き戻し/オーステナイト化、焼き入れ+焼き戻し/オーステナイト化、焼き入れ+焼き戻し
材質硬度 22HRC以下、ニッケル含有<1.0%;S ≤0.003%, P ≤0.010%;The hardness of welds and heat-affected zones shall not exceed 22HRC.
材料降伏強度<355MPa, tensile strength <630MPa
炭素当量限度:低-炭素鋼および炭素-マンガン鋼: Ce 0.43 以下 (Ce=C + Mn/6)低-合金鋼: Ce 0.45 以下 (Ce=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15)
ステンレス鋼が SSC および HIC 試験から免除される条件
化学組成の限界
炭素含有量が高い 321 ステンレス鋼には、対応する技術範囲内で他の元素を添加することが許可されています。
溶体化焼鈍または焼鈍加熱安定化熱処理プロセスを採用する必要があります。
機械的特性を改善するための冷間加工は許可されていません。
原材料、溶接部、熱影響部の硬度は 22HRC を超えてはなりません。{0}}
