Page 25 - 理化检验-物理分册2022年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202208003

硫化锰混合夹杂物对管线钢氢致开裂的影响

张敬蕊,胡庆利,高建锋,刘兰霄,李 晓,赵 鑫

( 北京首钢股份有限公司,迁安 064400 )

摘 要: 采用光学显微镜、 扫描电子显微镜、 能谱仪等分析了氢致开裂管线钢试样的夹杂物形貌
和成分, 结合试验对管线钢的开裂原因进行了综合分析, 并提出了工艺优化措施, 结果可为抗酸腐
蚀管线钢的生产和研发提供借鉴。
关键词: 管线钢;硫化锰;硫化氢;混合夹杂物;氢致开裂;阶梯状裂纹

中图分类号: TF4 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 08-0009-04

Effectofman g anesesulfidemixedinclusionsonh y dro g eninduced

crackin g of p i p elinesteel

,
ZHANGJin g rui , HUQ in g li , GAOJianfen g LIULanxiao , LIXiao , ZHAOXin

( Bei j in gShou g an gCo. , Ltd. , Qian ’ an064400 , China )

Abstract : Themor p holo gyandcom p ositionofinclusionsinh y dro g eninducedcrackin gp i p elinesteelsam p les

wereanal y zed b y o p tical microsco p e , scannin g electron microsco p eand ener gy dis p ersives p ectrometer.The

crackin greasonof p i p elinesteelwascom p rehensivel y anal y zedcombinedwiththetest , andthe p rocesso p timization

measureswerep utforward.Theresultscould p rovidereferenceforthep roductionand develo p mentofacid

corrosionresistant p i p elinesteel.

Ke y words : ieline steel ; man g anese sulfide ; h y dro g en sulfide ; mixed inclusion ; h y dro g en induced
pp

crackin g ; ste pp edcrack
等气体, 这些 裂纹出现的主要原因, 并提出相关控制措施, 为抗酸
石油天然气中含有大量的 H 2 S , CO 2
气体会对输送天然气的管道材料造成严重腐蚀。抗应 管线钢的生产和研发提供理论依据。
力腐蚀开裂( SCC ) 试验和抗氢致开裂( HIC ) 试验是检
1 试验方法
验管线钢性能、 确保输油管正常运行的重要方法。
笔者对在氢致开裂试验中出现腐蚀裂纹的管线 1.1 试验材料
钢进行分析, 对裂纹处的非金属夹杂物进行统计, 研 试验材料为 X65MS 抗酸腐蚀管线钢, 其最低

究了硫化锰混合夹杂物对管线钢氢致开裂性能的影 屈服强度为450MPa , 经过正火处理, 其主要化学成
响; 结合管线钢的生产工艺, 综合分析了管线钢腐蚀 分如表 1 所示。
表 1 X65MS抗酸腐蚀管线钢的化学成分 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Al Nb V Ti Cu Ni Cr
0.030~ 0.13~ 1.05~ 0.030~ 0.045~ 0.025~ 0.013~ 0.09~ 0.09~ 0.17~
实测值 ≤0.010 ≤0.0006
0.040 0.17 1.15 0.040 0.055 0.035 0.017 0.12 0.12 0.23
1.2 H 2 S腐蚀试验方法 器抗氢致开裂评定方法》 进行氢致开裂试验, 实验室
按照 NACETM0284 — 2011 《 管线钢和压力容 H 2 S 腐蚀反应装置外观如图 1 所示, H 2 S 氢致开裂

试验过程如图 2 所示。试验步骤如下所示。

( 1 )选取 48 个试样, 将每个试样的 6 个表面进
收稿日期: 2021-11-29
作者简介: 张敬蕊( 1985- ), 女, 硕士, 工程师, 主要从事冶金微
行水磨或干磨, 所有试样表面均需要用 200 砂纸打
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观分析研究工作, j in g rui.917@163.com
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