以下是关于 不锈钢SSC(硫化物应力腐蚀)测试 及 NACEMR0175/ISO 15156标准 的详细说明,涵盖测试要求、流程、适用材料及认证关键点:
一、SSC测试概述
1. 测试目的
评估不锈钢在含硫化氢(H₂S)酸性环境中的抗应力腐蚀开裂性能,确保材料适用于石油、天然气等苛刻环境(如油气井、管道)。
2. 核心标准
NACE MR0175/ISO 15156(国际通用标准,针对油气工业金属材料抗SSC要求)
其他相关标准:
ASTM G39(应力腐蚀测试标准)
NACE TM0177(实验室测试方法)
二、测试关键要求(NACE MR0175/ISO 15156)
1. 适用材料
奥氏体不锈钢(如304、316)、双相钢(如2205)、马氏体不锈钢(如410)等。
标准中明确规定了不同材料的 H₂S分压、氯离子浓度、pH值 等环境限制。
2. 测试条件
溶液:模拟酸性环境(如NACE TM0177标准溶液:5% NaCl + 0.5%CH₃COOH,饱和H₂S)。
温度:通常24±3℃。
应力加载:通过恒载荷、四点弯曲或C形环试验施加应力(通常≥80% AYS*)。
持续时间:至少720小时(30天)。
AYS:实际屈服强度(Actual Yield Strength)
3. 合格判定
试样在测试周期内无裂纹或断裂即为合格。
需结合金相分析确认微观裂纹。
三、测试流程
材料准备
取样:按标准要求从成品或坯料上截取试样。
加工:试样尺寸需符合标准(如NACE TM0177的A/B/C型试样)。
环境模拟
配置测试溶液并通入H₂S气体至饱和状态(需在密闭容器中进行,防止泄漏)。
应力加载
使用应力环、拉伸机等设备施加恒定应力。
监测与评估
定期观察试样是否开裂;
测试结束后进行断口形貌分析(SEM/金相显微镜)。
报告出具
由认证实验室(如DNV、、中国石化研究院)提供测试报告。
四、NACE MR0175认证要点
材料分组
标准将材料分为 Group 1/2/3,不同组别的适用环境严格度不同(如Group3适用于Zui严苛条件)。
关键参数限制
H₂S分压:≥0.3 kPa时需考虑SSC风险;
pH值:酸性环境(pH<4.5)风险更高;
温度:通常20℃~60℃为敏感区间。
特殊要求
双相钢需满足 PREN(耐点蚀当量)≥40(PREN = %Cr + 3.3×%Mo +16×%N)。
五、常见问题
是否所有不锈钢都需测试?
不是。奥氏体不锈钢(如316L)在低H₂S环境下可能免测,但马氏体钢(如420)必须测试。
测试周期与费用
周期:4-8周(含试样准备和测试);
费用:约1万-3万元/批次(视材料复杂度和实验室资质)。
与其他标准的区别
NACE MR0103:针对炼厂设备(非油气井),测试条件更宽松。
六、建议步骤
明确应用场景(如油气井深度、H₂S浓度);
选择符合NACE MR0175的材料牌号(标准附录中有推荐列表);
委托有资质的实验室测试(需具备NACE或ISO 17025认证);
获取测试报告并用于设备选型或合规认证。
如需协助(如实验室推荐或材料选型),可提供具体工况参数(如H₂S分压、温度)。