nace tm0177-96

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1、NACEStandardTM0177-96试验方法标准H2S环境中抗特殊形式的环境开裂材料的实验室试验方法本NACE国际标准叙述了审查过此文件、及其范围和条款的所有成员的一致意见。本标准的认可不会在任何方面阻碍任何人不按照本标准进行制造、销售、订货或者产品的使用、加工或生产过程，无论他是否采纳本标准。本NACE国际标准中决不会有暗示或其它任何方式给予任何人任何权利使用专利范围内的工艺方法、仪器或产品来进行生产、销售或使用，或者保护任何人不承担侵犯专利权的责任。本标准叙述的是最低要求，且决不应解释为是对采用

2、更好的生产过程和材料的限制。本标准也无意适用于任何与此专题有关的情况。不可预见的情况可能使本标准在特定情况下失效。NACE不对其它团体对本标准的解释和使用负责，只认可根据它的管理程序和规则所发布的那些正式的解释，不认可由个别人自己发布的解释。NACE的使用者有责任审查有关健康、安全、环境和管理的文件并在本标准使用前确定它们与本标准的适应性。本标准可以不必列出所有的与使用的材料、仪器和操作细节有关的或涉及到本标准的潜在的健康和安全问题，或者环境的危害性。使用者有责任建立相应的健康、安全和环境保护规范，如果有

3、必要可与有关管理部门商议，在使用本标准时与现有的相应的管理要求一致。注意：NACE标准为周期性文件，可以在没有预先通知的情况下随时加以修改或收回。NACE要求重新确认修改或收回本标准的时间从最初发布之日算起不超过五年。用户请注意使用最新版本。购买者可以与NACE国际会员服务部，P.O.Box218340，休斯顿，得克萨斯77218-8340（电话1（281）492-0535）联系，可以得到所有标准或NACE的其它出版物的当前版本。1996-10-23修改1990-3修改1986-7修改1977-7初版NA

4、CE休斯屯，得克萨斯77218-8340+1（281）492-0535ISBN1-57590-036-X1996，NACE前言本标准论述了在含硫化氢（H2S）的水环境中，腐蚀和拉伸应力共同作用下，金属抗开裂破坏的试验。这一现象通常是当在室温下发生时被称为硫化物应力开裂（SSC）（1），高温下发生时被称为应力腐蚀开裂（SCC）（1）。由于随着温度和材料不同的变化，这一现象在此被称作环境开裂（EC）（1）。对本标准来说，EC仅包括SSC、SCC和氢应力开裂。本标准的主要目的是为了促进试验的一致性，以便对来自不

5、同试验室的数据能在同一基准上进行比较。所以，应用于H2S环境中的所有类型的金属和合金，不管它们的结构或用途如何，都可借助于本标准进行评价和选择。本标准使用拉伸、弯梁、C形环和双悬臂梁（DCB）试件结构来测试材料。参考某些ASTM标准试验方法作为补充试验，从而建立了一个全面的试验方法标准。1952年，暴露于含硫化氢油田环境中材料的SSC，就被公认是一种材料破坏问题。实验室数据和现场经验证明，甚至浓度很低的硫化氢也足以导致敏感材料的SSC破坏。在某些情况下，硫化氢可能和氯化物协同作用产生腐蚀和开裂（SSC和其

6、它类型）破坏。然而，实验室和现场操作经验也向材料工程师提出了对SSC敏感性最小的材料的最佳选择和技术条件。虽然本标准只涉及到SSC（在室温下）和SCC（在高温下）的试验方法，但是当选择用于酸性（含H2S）环境中的材料时，其它类型的破坏（例如氢鼓泡、氢诱发裂纹[HIC]氯化物应力腐蚀开裂[SCC]、坑蚀、失重腐蚀等）也必须考虑。显而易见我们需要更好地了解与油田环境中金属的EC有关的变量以及数据的更好的相关性。用于石油和天然气开采工业的新的设计要求需要更高强度的材料，而这些材料通常比低强度的合金对EC更敏感。

7、这些设计要求促使研制计划的扩大以寻求更抗EC的合金和/或更好的热处理工艺。同时，石油炼制和合成燃料工业的用户正力图使现用的材料更接近它们的力学极限值。某些合金室温下的（SSC）破裂被认为是由氢脆（HE）引起的。当金属表面阴极释放氢时（如因腐蚀或阴极带电），H2S（和其它化合物，如那些含有氰化物和砷）的存在有助于促使氢以原子形式进入金属，而不生成不能进入金属的氢分子。在该金属中，氢原子向高的三维拉伸应力区或某些显微组织扩散，并在这些部位被捕陷，从而降低金属的延展性。尽管在金属中可能存在有几种开裂破坏，但由含

8、水硫化物环境的腐蚀和拉伸应力共同引起的金属的延迟脆性破裂（可能发生在远低于屈服强度的应力下）现象被称为是SSC。然而，有时破裂可能是由局部阳极腐蚀过程所至，在这个过程中可含氢也可不含氢。这种情况的破裂是由阳极应力腐蚀开裂（SSC）引起的。这种破裂历史上曾被称为SSC，尽管它们的成因可能不是氢引起的。本标准是由NACE国际工作小组T-IF-9制订和修订。T-1F-9工作组从事金属材料硫化物腐蚀开裂试验技术，它是从事油田设备冶金学