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氫致開裂
鎖定
氫致開裂（HIC）英文全稱是：Hydrogen induced cracking。硫化氫是石油和天然氣中最具腐蝕作用的有害介質之一，在天然氣輸送過程中，硫化氫對輸送管線的應力腐蝕佔很大比重。在濕硫化氫環境中使用時，能導致碳鋼內部出現氫鼓泡（HB）、氫致開裂（HIC）和應力導向的氫致開裂（SOHIC）
[1]
。管材在含硫化氫等酸性環境中，因腐蝕產生的氫侵入鋼內而產生的裂紋稱為氫致開裂（HIC）
國標GB/T8650-2006《管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法》，規定了管線鋼和壓力容器鋼板在含有硫化物水溶液的腐蝕環境中，由於腐蝕吸氫引起的HIC的評定方法
[2]
。美標NACE TM 0284管道、壓力容器抗氫致開裂鋼性能評價的試驗方法,規定了HIC氫致開裂的評定方法。
- 中文名
- 氫致開裂
- 外文名
- Hydrogen induced cracking
- 簡 稱
- HIC
- 類 屬
- 具腐蝕作用的有害介質
- 有害物質
- 硫化氫
- 環 境
- 酸性
氫致開裂簡介
氫致開裂（HIC）英文全稱是：Hydrogen induced cracking。硫化氫是石油和天然氣中最具腐蝕作用的有害介質之一，在天然氣輸送過程中，硫化氫對輸送管線的應力腐蝕佔很大比重。在濕硫化氫環境中使用時，能導致碳鋼內部出現氫鼓泡（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境中，因腐蝕產生的氫侵入鋼內而產生的裂紋成為氫致開裂（HIC）
國標GB/T8650-2006《管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法》，規定了管線鋼和壓力容器鋼板在含有硫化物水溶液的腐蝕環境中，由於腐蝕吸氫引起的HIC的評定方法。美標NACE TM 0284管道、壓力容器抗氫致開裂鋼性能評價的試驗方法,規定了HIC氫致開裂的評定方法。
氫致開裂分類
1）氫脆：各種情況下產生的氫原子直接滲透到鋼內部後，使鋼晶粒間原子結合力降低，造成鋼材的延伸性、端面收縮率降低，強度也發生變化。在裂紋尖端有與陽極反應相應的陰極反應發生。所生成的氫或加工氫進入鋼中引起氫致開裂。
2）氫腐蝕：氫與鋼中的碳化物發生反應產生甲烷，甲烷氣體不能從鋼中擴散出去，聚集在晶粒間形成局部高壓，造成應力集中，進而使鋼材產生微裂紋或鼓泡。
氫致開裂破壞
氫致開裂破壞
1）氫誘導開裂（HIC）。HIC不需要應力就可以在鋼材內部產生並傳播。
2）硫化物應力開裂（SSC）。SSC主要出現在硬度高的區域，如焊縫區。
3） 應力方向氫誘導開裂（SOHIC）。事實上，SOHIC可被看作是HIC和SSC共同作用的結果。
4）氫致延遲裂紋：容器在焊接過程中，焊接材料中水分或油污在電弧高温作用下分解產生氫，這些氫一部分進入熔融的焊縫金屬中，當焊縫冷卻時來不急擴散出去形成局部高壓而導致焊縫出現微裂紋的現象。
氫致開裂試驗方法及過程
試驗方案 | 試驗標準 | 試驗週期 | 備註 |
HIC氫脆試驗 | NACE TM0284-2011 GB/T 8650-2006 | 8工作日 | 試驗介質： 溶液A：常温常壓，含飽和硫化氫的氯化鈉醋酸溶液 溶液B：常温常壓，含飽和硫化氫的人工海水 試樣推薦尺寸： 100mm*20mm*實際厚度（30mm） 試驗評價： 裂紋敏感性比值CSR 裂紋長度比值CLR 裂紋厚度比值CTR |
HIC氫致開裂試驗簡圖
HIC氫致開裂試驗簡圖
樣品尺寸：長100mm，寬20mm。
1）厚度<30mm：平行取樣，同一產品取1組樣品，數量為3個；
2）30mm≤厚度<88mm：階梯取樣，同一產品取1組樣品，數量為3個；
3）厚度≥88mm：階梯取樣，1樣品厚度<30mm，按實際厚度取最大數量樣品數
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