無縫管線管主要用于井口附近輸 送高壓油氣。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，在天然氣輸送過程中，硫化氫對輸送管線的應力腐蝕占很大比重。在濕硫化氫環(huán)境中使用時，能導致碳鋼內(nèi)部出現(xiàn)氫鼓泡（HB）、氫致開裂（HIC）和應力導向的氫致開裂（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(nèi)而產(chǎn)生的裂紋成為氫致開裂（HIC）。

　　

　　1 試驗方法根據(jù)ISO3183標準，采用浸入法，在實驗室冶煉7爐1 t鋼錠，經(jīng)過鍛造、穿孔、頂管及張減制造成管，在鋼管上截取20 mm×100 mm×5 mm板厚或管厚試樣，將其浸入按標準規(guī)定配置的溶液中，96 h后取出并垂直軋向取截面，用金相法計算3個參量（裂紋長度率CLR、裂紋厚度率CTR、開裂敏感率CSR），以此來比較抗氫致裂紋（HIC）敏感性。

　　

　　2 影響HIC性能的因素2.1 介質(zhì)因素1） pH值。大量的研究結(jié)果表明，在pH為1～6的范圍內(nèi)，氫鼓泡的敏感性隨pH的增加而降低，當pH＞6時，則不發(fā)生氫鼓泡［1］。

　　

　　2） H2S濃度。硫化氫的濃度愈高，則氫鼓泡的敏感性愈大。

　　

　　3） 氯離子。在pH 值為3.5～4.5 的范圍內(nèi)，Cl-的存在，使腐蝕速度增加，氫鼓泡的敏感性增加。

　　

　　4） 溫度。25℃時CLR最大，氫鼓泡的敏感性最大。低于25℃時，升溫使腐蝕反應及氫擴散速度加快，從而氫鼓泡的敏感性增加。而高于25℃以后，由于H2S濃度的下降，反而使氫鼓泡的敏感性下降。

　　

　　5） 時間。試驗采用96 h作為對比，一般情況下隨試驗時間的增加，腐蝕程度趨向嚴重。

　　

　　2.2 材料因素化學成分的影響在實驗室冶煉了一輪根據(jù)不同級別設計的鋼種，具體成分見表1，并對其進行HIC浸泡試驗。從浸泡后的試樣表面觀察，B2、B6、B7的鼓泡面積明顯多于B9、B10，裂紋敏感性指標結(jié)果見表2。從表2 可看出，B2、B6、B7 的抗HIC 性能明顯劣于B9、B10。表1 中B2、B6、B7 鋼種不含Cu、Ni，而B9、B10 鋼種則含有Cu、Ni。由此可見，Cu、Ni 的加入，使腐蝕產(chǎn)物在鋼的表面形成了保護膜，抑制了表面的腐蝕反應，從而降低氫的逸出，減少了氫從環(huán)境中進入鋼的基體，降低氫鼓泡敏感性，增加了抗HIC 的性能，這與Oriani 的研究結(jié)果［2］ 非常吻合，而且Oriani 還指出只有加入0.2 %的Ni 及大于0.2 %的Cu才能產(chǎn)生效果。上海墨鉅整理資料