NACE TM0284最初是1984年版本,第一版提供了一些列试验条件,用于一致评价管线钢和不同实验室的试验结果比对。后来,关于HIC损伤也转向压力容器用板材。1996年版标准已包括对板材要求抗HIC试验评价。近年来,2011版标准包括了管线钢及压力容器用的配件及法兰的HIC损伤试验评价。而在最新的2016版标准中,提出了另一种可共选择试验溶液,是将H2S与CO2的混合气体,并在一定pH范围内降低H2S分压的弱酸条件下来评定HIC损伤。现将2016版标准2011版对比,主要变更之处列出如下:
一、试验溶液的增加
1、第1章 第1.2条:增加了“试验溶液C”
“试验溶液C,常温常压下,是一种缓冲的(稳定的)由NaCl和CH3COONa溶解在蒸馏水或去离子水中并饱和H2S和CO2混合气体,且H2S分压在0.001至1不同区间的试验溶液。在暴露规定的时间后,取出试样进行评定。”
2、第8章 第8.4条及表3:增加了 “对C溶液H2S浓度及测试周期的要求”
容大检测拥有硫化氢腐蚀实验室,可适用于有关耐蚀钢、管线钢和压力容器钢在缝隙腐蚀、湿H2S环境中测试氢致开裂(HIC)或应力腐蚀(SCC)的标准或非标准方法,适用于钢铁企业、石化行业、科研院所、大专院校等部门的相关研究和测试。
表3 应用C溶液HIC测试中的H2S分压及对应的测试周期
pH2S (bar) |
xH2S (mole)-% |
测试周期 (hours/days) |
0.001≤pH2S≤0.003 |
0.1≤xH2S≤0.3 |
2160/90 |
0.003<pH2S≤0.01 |
0.3<xH2S≤1 |
720/30 |
0.01<pH2S≤0.1 |
1<xH2S≤10 |
336/14 |
0.1<pH2S |
10<xH2S |
96/4 |
(注:pH2S:H2S分压;xH2S:气相的H2S的摩尔分数)
二、试验过程及对试验结果有重要影响的变量的控制更加严格
1、第8章 第8.2.3条、第8.2.4条:补充了“碘滴定法测溶液中H2S浓度的时间及次数”
对于A溶液和B溶液:“在气体饱和及试验结束后,用碘滴定法来测试溶液中H2S浓度,其最小浓度为2300mg/L”
对于C溶液:“在气体饱和及试验结束后,用碘滴定法来测试溶液中H2S浓度,其最小浓度可由公式(1),根据气相中的H2S摩尔分数计算得出。
………………………………(1)
式中:cH2S是测试溶液中H2S浓度,单位为mg/L;
xH2S是气相中H2S的摩尔分数,用百分数表示。”
2、第8章 第8.1.5条:增加了“对氧浓度的监测”
“如果使用C溶液,测试溶液中的氧浓度要保持在50ppd以下。每个实验室应有可实施的或者资料阐述的除氧程序,以保证除氧后溶液中氧含量达到了相应的要求。
三、试样评定方法的补充
1、第1章 第1.5条:
1)增加了试验后的试样的评定方法“超声检测”
“作为附加条款,在最终金相检验之前,暴露在溶液中的试样是否存在HIC损伤可以通过全自动超声检测进行评价。测试操作程序见附录A。”
其中,“附录A中是非强制执行的,虽然其中有一些强制性语言。它仅仅提供了一些建议和指导,标准的使用者可以选择执行其中的一部分或全部。”
四、其他变更
1、其他变更如数学单位由“cm3/min”变更为“mL/min”;“ppm”变更为“mg/L”以及部分单词短语的更改等在这里不详细叙述。
NACE是美国国家标准协会(American National Standard Institute,ANSI)认可的标准制定机构,主要针对石油、石化、海洋石油领域,标准种类和内容较为系统,实用性和可操作性较强,在全球防腐工程领域应用广泛。NACE标准分为推荐做法(RP)、试验方法(TM)和材料要求(MR)三类。NACE TM0284-2016标准是NACE MR0175/ISO 15156-2009选材的实验室试验方法。而2016版更新最主要的变化就是增加了“溶液C”,考虑到了实际工况下CO2的对材料的影响以及与低H2S分压条件下联合作用结果,这在标准中被称为“Fitness-For-Purpose”。