隨著油氣田開發逐漸向更苛刻環境轉移,對高含硫油氣田的開發力度不斷加大,油套管材料的抗硫檢測數量呈指數式上漲。據統計,近5年來油套管材料抗硫檢測數量增加了近100倍,其中主要為抗硫化物應力腐蝕(shi)開裂SSC試驗。NACE TM 0177 A法哼拉伸應力腐蝕試驗方法由于方法簡潔、流程規范、驗收指標明確等優點,是普遍采用的抗硫化物應力開裂試驗方法,但該方法在實際操作過程中也存在一些容易導致試驗失敗、影響試驗準確性的問題。
NACE TM 0177 A法——金屬耐特殊形式環境(jing)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)H2S的(de)實驗(yan)(yan)室試(shi)驗(yan)(yan)標(biao)準拉(la)(la)伸試(shi)驗(yan)(yan),該方法可評價在(zai)單(dan)軸拉(la)(la)伸加(jia)(jia)載下的(de)金屬抗(kang)環境(jing)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)能力。該方法通過斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)時間(jian)來確(que)定(ding)材料抗(kang)環境(jing)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)的(de)敏(min)感性。通過應(ying)力環給試(shi)樣加(jia)(jia)載所需(xu)應(ying)力,將試(shi)驗(yan)(yan)浸泡在(zai)飽和(he)硫(liu)化(hua)氫溶液中,以(yi)觀(guan)察濕(shi)硫(liu)化(hua)氫環境(jing)中材料的(de)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)狀況。試(shi)驗(yan)(yan)持續時間(jian)720H,試(shi)驗(yan)(yan)溶液溫度在(zai)24±3℃范圍內。試(shi)驗(yan)(yan)后,放大10倍對(dui)試(shi)樣工(gong)(gong)作段進(jin)行檢查,工(gong)(gong)件段斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)或表面有裂(lie)(lie)(lie)紋視為不合格(ge)。
影(ying)(ying)響(xiang)NACE TM 0177 A法的(de)影(ying)(ying)響(xiang)因素(su)如下:
1. 機(ji)加工(gong)表面缺(que)陷(xian)對(dui)材料抗(kang)硫化(hua)物應(ying)力腐蝕(shi)開(kai)裂試驗(yan)的(de)結果(guo)有明(ming)顯的(de)影響,樣品會在缺(que)陷(xian)處發生(sheng)過早的(de)失效(xiao),其中(zhong)點缺(que)陷(xian)相(xiang)對(dui)線(xian)缺(que)陷(xian)應(ying)力集中(zhong)更為明(ming)顯,因此,失效(xiao)時間更短暫。
2. 試驗中除氧不完全會改(gai)變腐蝕機制,使(shi)得腐蝕產物(wu)增多,腐蝕產物(wu)附著在樣品表面阻礙(ai)氫滲入(ru)金屬(shu)基(ji)體,延長(chang)樣品的(de)斷裂時間,同時使(shi)得PH升高(gao),導致試驗失效。
3. 扭應(ying)力(li)會導(dao)致樣品在變徑段產生大(da)的(de)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong),引起樣品的(de)非正常失(shi)效,扭應(ying)力(li)對試驗結果的(de)影響大(da)于(yu)加工缺(que)陷的(de)。
因(yin)此,進(jin)行(xing)SSC硫化氫應力腐(fu)蝕試驗時候,要(yao)求:
1. 在樣品加(jia)工方面,嚴格避免機加(jia)工缺陷的(de)(de)引入,可通過手工轉軸拋光(guang)完(wan)成最后一(yi)道(dao)工序的(de)(de)制作,使(shi)樣品表面達到鏡面狀態。
2. 在樣品(pin)加載(zai)方(fang)面,嚴格按照(zhao)規程(cheng)(cheng)仔細(xi)加載(zai),避(bi)免扭應力的(de)引入,一旦(dan)過載(zai)或偏(pian)心需要換(huan)樣或重新(xin)加載(zai)。實踐證明(ming),對試驗(yan)裝置的(de)良(liang)好(hao)潤滑可以減少(shao)樣品(pin)在裝夾過程(cheng)(cheng)中產生偏(pian)心,減少(shao)樣品(pin)在變徑處的(de)非正常斷(duan)裂。
3. 除(chu)氧方(fang)面,嚴格按照標準要求(qiu)在試(shi)驗前對溶液(ye)(ye)進行預(yu)除(chu)氧后(hou)再導(dao)入試(shi)驗容器,并且將溶液(ye)(ye)導(dao)入容器與(yu)試(shi)驗接觸后(hou)進行二次除(chu)氧,避免氧氣對溶液(ye)(ye)的污染;在導(dao)入溶液(ye)(ye)時可采用真空泵(beng)導(dao)入或抽(chou)負壓法導(dao)入。
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