管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法-钢铁标准网

管线管氢致开裂试样检测及分析杨迅;张志远;叶小军;穆瑞三【摘要】对管线管氢致开裂(HIC)试验后试样进行超声波探伤和金相分析.结果表明:HIC试验后未发现氢致裂纹缺陷,但超声波探伤可检测到大型B类夹杂物及表面氢鼓泡.本试验所取试样较大B类夹杂物出现在管体壁厚中心与外壁之间,可以大致推断较大B类夹杂位于原始铸坯1/2半径到表层细晶区之间,其成因与铸坯芯部成分偏析无关.氢鼓泡中有大颗粒状氧化镁及硫化钙夹杂,其余区域为铝酸钙夹杂,故夹杂物是形成氢鼓泡的诱因之一.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P102-105)【关键词】超声波探伤;金相分析;氢鼓泡;氢致开裂;管线管【作者】杨迅;张志远;叶小军;穆瑞三【作者单位】天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301【正文语种】中文湿硫化氢环境下腐蚀反应形成的氢脆给工业生产带来了诸多问题，特别是石油行业。

随着钻井技术的发展，钻具及油套管、管线管用钢常被用在湿硫化氢电解介质的苛刻环境下，管线钢选材不当常有发生氢脆事故。

这种脆化的机理是：H2S与钢材表面发生腐蚀反应产生氢，而后氢又被钢材吸收造成局部压力过大超过材料的强度极限导致氢脆。

在湿硫化氢环境中，管线钢可能存在下面三种失效问题：第一是在无应力情况下的氢致裂纹（HIC），氢鼓泡（HB），阶梯开裂（SWC）；其二是外加应力情况下的硫化物应力开裂（SSC）；其三是在焊接过程中，焊接材料中水分或油污在电弧高温作用下分解产生氢，这些氢一部分进入熔融的焊缝金属中，当焊缝冷却时来不及扩散出去形成局部高压而导致焊缝出现微裂纹的氢致延迟开裂现象。

HIC是氢脆的一种，表现为不加载应力状态下的氢鼓泡和内部裂纹。

主要冶金因素包括：夹杂，冷却时因C、Mn、P元素偏析形成的贝氏体马氏体条带，S、P的纯净度及轧制情况等[1]。

TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年2月下 7压力容器与压力管道检验中裂纹问题的解决措施孟满彤甘肃省特种设备检验检测研究院 甘肃 兰州 730050摘 要 压力容器与压力管道属于承压类设备设施，主要应用于化工生产、燃气传输等诸多方面，由于压力容器和压力管道设施设备输送和存储的物质具有易燃易爆及毒害性等特点，因此对密封性方面的要求非常严格，但是在经年累月的运行中，压力容器和压力管道容易出现裂纹现象。

基于此，本文主要分析压力容器和压力管道的检测方法与检验内容，以及检测作业中常见的裂纹类型与解决措施，供同业人士参考。

关键词 压力容器；压力管道检验；裂纹问题；解决措施引言在压力管道压力容器运行过程中，裂纹问题既是一种常见病害，也是导致资源能源浪费、引发安全事故等不良后果的重要因素，要想保证压力容器压力管道持续健康运行，最有效的方法就是通过相关技术措施，严格落实压力容器压力管道检验检测作业，以便及时发现裂纹问题，并及时采取针对性的处理措施，现如今我国压力容器压力管道检验检测技术和检测水平都有了显著提升，加强压力容器压力管道裂纹问题解决策略研究，可为保证压力容器与压力管道稳定运行奠定基础。

1 压力容器及管道检验方法[1]进行设备检验通常由3种方法组合完成，首先是利用常规工具对设备进行内外部及表面检测，同时要完成包含压力容器管道的内径椭圆度等检测内容，要想获得这些检测内容的高质量结果，就需要参与检测的工作人员具备较好的专业水平，同时对于设备的结构、运作原理有着清晰的认识。

第二种方法是利用超声波、射线、渗透等无损检验设备开展的针对压力容器或管道的无损检测。

第三种是通过对设备进行金相或者理化分析所开展的检验过程，这种检验方法通过锤击、灯光、直尺、钻孔等查验方法或者监测方法获得检测数据，同时结合设备的运行状态来对设备进行安全评估，获得设备是否具备安全运行条件的评估结果。

2 承压设备检验检测在对压力容器、管道及锅炉类的设备进行检验时，主要涉及的检验方法和检验目的都属承压类特种设备的检验领域，需要满足该领域监测的相关要求[2]。

・52・钢铁研究学报第20卷裹3X70管线钢HIC浸泡试验结果Table3Results of HIC for XT0pipeline steeI X70-2有小氢鼓泡有小氢鼓泡无氢鼓泡板卷头部板卷中部板卷尾部表4管线钢HIC浸泡试验结果Table4Testing results of HIC for pipeline steelsHIC性能/%HIC性能/%钢管试样编号钢管试样编号裂纹敏感率裂纹长度率裂纹宽度率裂纹敏感率裂纹长度率裂纹宽度率10.327.271.67Z0.6015.201.4110.297.271.7120.5I14.901.3810.317.181.6520.6215.091.42平均值0.317.241.68平均值0.5815.06I.4030.135.190.6040.7415.381.9230.135.080.674O.7715.211.8930.165.130.5940.6915.432.02平均值0.145.130.62平均值0.7315.341.94(a接近板卷中部;(b板卷尾部图I X70-1管线钢板卷的带状珠光体组织Fig.1Banding pearlite microstructure of X70-1纹长度率为19.2%,裂纹宽度率为1.07%,裂纹敏感率为0.41%。

另外,尾部还存在严重的氢鼓泡; X70一2板卷的头部、中部和尾部的裂纹长度率、裂纹宽度率和裂纹敏感率均为零。

金相组织测试结果表明,X70—1板卷有明显的带状珠光体组织(图1,而X70-2板卷中没有此现象。

因为氢致裂纹多起源于偏析的带状珠光体组织,在显微镜下观察到氢致裂纹沿偏析带扩展,其走向与偏析带几乎重合。

图2是氢鼓泡较严重的试样宽面的照片。

将鼓泡点沿试样轴向垂直表面剖开,金相观察可见,鼓泡点下是相应的平行于试样表面的氢致裂纹,鼓泡越大,裂纹越长(图3。

从图4可看出裂纹不断扩展、连接,最后形第12期李云涛等:高强度管线钢的抗氢致裂纹性能(a氢鼓泡尺寸较大;(b氢鼓泡尺寸中等图2氢鼓泡较严重的试样宽面照片Fig,2Morphology of hydrogen blister成台阶状氢致裂纹。

NACE 标准 TM0284-2003Item No. 21249管道、压力容器抗氢致开裂钢性能评价的试验方法本NACE标准代表各成员的统一意见，这些成员审查了本文件及其适用范围和条款。

接受本标准并不排除任何人（不管是否采用本标准）会在生产、销售、采购或使用产品、工艺或程序时不符合本标准。

在本标准中绝不包含任何可被理解为（隐含的或其他的）授予任何权力进行与为专利特许权所涵盖的任何方法、器械或产品有关的制造、销售或使用；或被理解为确认或保护任何人免除因侵犯专利特许权而应承担的责任。

本标准仅是最低要求，但不能解释为限制使用更好的方法或材料。

本标准也不打算用于与本主题有关的所有情况。

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NACE不承担其它方对本标准的解释或使用所导致的责任，只承担NACE按照管理程序和政策所颁发的正式解释的责任，它排除了单个志愿者的解释。

NACE标准的用户负责在使用前检查相应的健康、安全、环保和法规文件，并确定它们对本标准的适用性。

本标准可能没有列出在本标准范围内所涉及的与材料和设备的使用及操作相关的所有潜在的健康和安全问题或对环境的危害。

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警示：NACE标准会被定期审查，不经通知随时修改或撤销标准。

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NACE 标准 TM0284-2003Item No. 21249管道、压力容器抗氢致开裂钢性能评价的试验方法本NACE标准代表各成员的统一意见，这些成员审查了本文件及其适用范围和条款。

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压力容器压力管道检验中裂纹问题的解决措施发布时间：2022-09-01T09:00:36.088Z 来源：《工程管理前沿》2022年第9期作者：何敬国[导读] 当前我国煤化工和石油化工行业飞速发展，压力容器和压力管道的使用有着十分重要的意义，何敬国身份证号：37083019840806****摘要：当前我国煤化工和石油化工行业飞速发展，压力容器和压力管道的使用有着十分重要的意义，如果在使用过程中出现了故障问题，特别是在运行过程中出现裂纹，那么就会对整个企业的安全和经济效益带来一定的影响。

在此情况下，则需要着力注重压力容器和压力管道检验检测和使用研究，作业人员规范进行技术操作，切实保证压力容器和压力管道的安全性和可靠性。

关键词：压力容器；压力管道检验；裂纹引言为了保证锅炉压力容器能够维持在一种正常的运转状态，就要做好锅炉压力管道的检验工作，并将其作为重要的工作内容进行处理。

而在锅炉压力容器的实际工作过程中，由于内部环境以及外部环境产生的影响，就会出现裂纹问题，并且这种裂纹问题很容易被工作人员忽视，然而，这种裂纹现象会对锅炉压力容器的正常运转产生严重影响，其中隐藏着极大的运行隐患。

因此，要对压力管道裂纹问题进行规范处理，以此保证锅炉压力容器的使用寿命以及使用年限不会受到影响。

1压力容器和压力管道检验内容和方法从目前的国家规范来看，对锅炉、压力容器和管道的检测方法有3大类，通过这些方法的检测，使各种设备达到一定标准，能够正常使用。

这3种检验方法包括内部检验、外部检验和水压试验。

检测需要按照一定的流程进行，在正式进行检验之前，先从宏观层面上检查各种设备的外观是否符合要求，安全控制系统能否正常工作，相关工作人员是否具有一定资质等，在整体管理上确保符合要求后，下一步就是具体对各种设备管道全面检查，无论是内部检查、外部检查、还是水压实验，都需要按照相关的技术要求标准，规范化操作，对其中有问题的地方做到早发现早处理，检查完毕后，为了进一步确定设备是否能够正常运行，一般要进行预实验，模拟实际应用环境，检验设备的运行情况，确保没有问题后，才能投入使用。