Сульфидное растрескивание под напряжением (SSC) представляет собой механизм катастрофического разрушения компонентов из нержавеющей стали в “кислых” средах. Эти среды содержат сероводород (H2S) и влаги, которые часто возникают при добыче нефти и газа. Когда происходит SSC, это вызывает внезапное хрупкое разрушение без какого-либо видимого предупреждения. Это явление особенно опасно для критической инфраструктуры, такой как трубы из нержавеющей стали, клапаны, арматура и фланцы.
Что такое сульфидное стрессовое растрескивание?
Что мы делаем
- Пластина
- Лист
- Поковки
- Круглый прут
- Фланец
- Трубы
- Арматура
- На заказ
Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации
Факторы, провоцирующие сульфидное стрессовое растрескивание
Для возникновения сульфидного растрескивания под напряжением необходимо одновременное наличие трех определенных условий. Если устранить любое из этих трех условий, то риск растрескивания будет исключен.
- Восприимчивый материал:
Не все металлы подвержены SSC. Материалы с высокой твердостью, как правило, гораздо более уязвимы. - Растягивающее напряжение:
Сюда входят как приложенное рабочее давление, так и остаточные напряжения от сварки или холодной штамповки. - Кислая среда:
Присутствие H2S является определяющим катализатором. Такие факторы, как низкий pH (кислотность) и специфические температуры (обычно ниже 80°C / 176 ℉) ускоряют нанесение урона.
Воздействие на компоненты трубопроводов и фитинги
В сложных трубопроводных сетях некоторые участки более подвержены разрушению. Трубопроводная арматура из нержавеющей стали, такая как колена и тройники, часто испытывает повышенную турбулентность и концентрацию напряжений. Фланцы также подвержены риску из-за высокой нагрузки на болты, необходимой для уплотнения. Если материал превышает определенный порог твердости (обычно 22 HRC), риск возникновения SSC возрастает экспоненциально.
Стандарты для смягчения последствий: NACE MR0175/ISO 15151
Для управления сульфидным растрескиванием под напряжением промышленность полагается на стандарт NACE MR0175/ISO 15151. Этот стандарт содержит строгие рекомендации по выбору материалов для работы с кислыми средами.
| Тип материала | Типичный класс | Уровень сопротивления SSC | Предел твердости (HRC) |
|---|---|---|---|
| Аустенитный | 316L | Высокая (в отожженном состоянии) | Не ограничено в явном виде |
| Дуплекс | 2205 | Очень высокий | ≤ 28 |
| Супер Дуплекс | 2507 | Превосходно | ≤ 32 |
| Мартенситная | 410 | Низкий (очень чувствительный) | ≤ 22 |
Как эффективно избежать сульфидного растрескивания под напряжением
Строгий отбор материалов
Выбирайте коррозионностойкие сплавы, специально разработанные для работы в кислых средах. Аустенитные нержавеющие стали, такие как 316L, обеспечивают хорошую стойкость при правильном отжиге. Для высоких давлений сплавы Duplex и Super Duplex обеспечивают необходимую прочность и химическую стабильность.
Контроль уровня жесткости
Твердость - самый надежный предиктор восприимчивости к SSC. Убедитесь, что все компоненты трубопроводов прошли надлежащую термообработку. Например, отжиг в растворе восстанавливает микроструктуру и снижает твердость. Это делает трубы и фитинги гораздо более устойчивыми к проникновению водорода.
Управление остаточным напряжением
Сварка создает значительное внутреннее напряжение. Всегда выполняйте послесварочную обработку, если этого требует стандарт. Кроме того, избегайте чрезмерной затяжки фланцев или применения чрезмерных усилий при выравнивании труб.
Используйте ингибиторы коррозии
| Стратегия | Эффективность | Первоначальная стоимость | Потребность в обслуживании |
|---|---|---|---|
| Использование низкоуглеродистых марок | Умеренный | Низкий | Низкий |
| Контроль твердости (отжиг) | Высокий | Умеренный | Низкий |
| Выбор супердуплексного CRA | Очень высокий | Высокий | Очень низкий |
| Химическое ингибирование | Умеренный | Низкий | Высокий (продолжается) |
Взаимосвязь между SCC и сульфидным растрескиванием под напряжением
Сульфидное растрескивание под напряжением является уникальным подтипом коррозионного растрескивания под напряжением. В то время как стандартное SCC часто включает анодное растворение, SSC вызвано катодным зарядом водорода.Проще говоря, H2S действует как “яд”, который не позволяет атомам водорода образовывать пузырьки газа вне металла. Это заставляет атомы перемещаться внутрь стенки трубы. Поэтому, хотя все SSC являются формой растрескивания под напряжением, не все SCC связаны со смертельным присутствием сульфидов.
Связаться с нами
- RM901 No.22 Tangjiaqiao Road Wenzhou Китай
- +86 577 8551 1171
- [email protected]
- https://www.kaysuns.com/
