ANSI NACE TM0284 管道和压力容器钢评估

美国国家标准协会（ANSI）和美国国家腐蚀工程师协会（NACE）联合制定的《ANSI NACE TM0284 管道和压力容器钢抗氢致开裂性能评估》标准，描述了一种评估管道和压力容器钢抗因水硫化物腐蚀吸收氢气而引起的氢致开裂性能的试验方法。

本标准详细说明了从每种钢产品形式（管道、板材、配件和法兰）中采集的试样的尺寸、数量、位置和方向。

本标准包含针对小直径（公称直径50至150，公称管径2至6）、薄壁（壁厚最大6毫米）、电阻焊管和无缝管的测试具体程序或要求。除非本标准另有规定，否则小直径薄壁管的试样测试方法与其他管的试样测试方法相同。

测试方法包括将无应力的测试样品暴露于以下三种标准测试溶液之一中：

• 试验溶液A：是在常温常压下，将氯化钠和乙酸溶于饱和硫化氢的蒸馏水或去离子水中，经酸化后形成的盐水溶液。
• 试验溶液B：常温常压下饱和硫化氢的合成海水溶液。
• 测试溶液 C：在环境温度和压力下由氯化钠和乙酸钠溶解在蒸馏水或去离子水中组成的缓冲溶液，其中饱和气体为硫化氢和二氧化碳混合物。

这些溶液可在0,001至1 bar范围内的不同二氧化碳分压下进行测试。在规定的时间后，取出试样并进行评估。虽然测试长度可能不足以在任何特定钢材中引发最大程度的开裂，但经证实足以满足本测试的目的。

在适用性测试中，应选择适合预期用途的测试介质和气体分压。测试条件并非完全复制使用条件，例如温度，但足以区分候选钢材的适用性。本标准不包含验收或拒收标准。

每个试样长度应为100毫米（±1毫米），宽度应为20毫米（±1毫米）。试样厚度应为管道的整个壁厚，最大厚度为30毫米。对于壁厚大于30毫米的管道，试样厚度应为管道的整个壁厚，或最大厚度应限制为30毫米，并应沿厚度方向逐步递增。每个表面（即内外表面）最多可去除1毫米。试样内腔不得压平。

对于小直径、薄壁的电阻焊管和无缝管，试样厚度应至少为管材总壁厚的80%。在这种情况下，测试的是从管材上切割下来的弯曲试样；试样中的空隙无需进行矫直处理。

每根试验管取三个试样。对于缝焊管，试样分别从焊缝正上方、90度角和180度角处取样。对于无缝管，试样沿圆周以120度角间隔取样。试样取自管道纵轴方向如下：

• 对于无缝管，平行于管子的纵轴；对于直缝焊管，平行于母材。
• 与螺旋焊管母材平行。
• 直缝焊管和螺旋焊管的焊接区域垂直于焊缝。
• 用于平行于焊缝的电阻焊管焊接区域。

试样毛坯可用任何合适的方法去除。如果毛坯采用火炬切割，则应通过打磨、切割或机械加工将火炬表面的热影响区完全去除。

每个试样的四个切割边缘表面应进行机械加工或砂磨（干湿均可），使其达到等效的320号砂纸涂层。最后两次机械加工应去除最多0,05毫米的材料。

不允许对切割边缘表面进行涂层；所有六个表面都必须暴露在测试溶液中。

对于小直径、薄壁电阻焊管和无缝管试样，应去除其内外表面的所有氧化皮。每个试样应根据适用的NACE标准进行机械加工或研磨（湿磨或干磨），直至表面达到相当于320号砂纸的硬度，或喷砂至均匀、近乎白色的金属表面。最后两次机械加工应去除最多0,05毫米的材料。

试验前，试验样品需用合适的脱脂溶液脱脂，并用合适的溶剂（例如丙酮）冲洗。每批试验样品的脱脂方法是否充分，需根据ASTM F218或其他等效方法，通过雾化器试验确定。所用方法应报告。

脱脂后，可将测试样品存放在干燥器中，并应使用 ASTM F21 标准测试或等效测试来验证从干燥剂中取出并暴露于测试溶液之间的脱脂是否充分。

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