Sélection de matériaux pour récipients sous pression soumis à une corrosion sous contrainte par le sulfure d'hydrogène

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1. La définition de l'environnement de corrosion humide du sulfure d'hydrogène est définie comme suit dans la norme MR 0103-2005 « MaterialsResistaIlt to sul6de Stress cracking in cormsive Petroleum RefiningEnvimnmems » de l'American Association of Corrosion Engineers (NAcE).: Lorsque le milieu en contact avec le récipient contient de l'eau libre en phase liquide et répond à l'une des conditions suivantes, on parle d'environnement corrosif H2S humide.: (1) La concentration de H2S dissous dans l'eau libre est supérieure à 50 mg/L ； (2) La valeur du pH de l'eau libre est inférieure à 4,0 et le H2S est dissous ； (3) Eau libre pH> 7,6 et l'eau contient 20 ppm d'acide cyanhydrique dissous (HCN) et du H2S dissous (4) La pression partielle (pression absolue) de H2S dans la phase gazeuse est supérieure à 0,3 kPa. Classification des environnements corrosifs humides H2S : Selon différents mécanismes de corrosion, les environnements corrosifs humides H2S peuvent être divisés en classe I et classe II. Environnement de corrosion H2s humide de classe II (HB, HIC et SOHIC): Lorsque l’environnement de travail du conteneur se situe entre la température ambiante et 150 °C et répond à l’un des critères suivants, on parle d’environnement de corrosion humide H2S de classe II.: (1) L'hydrogène généré par la corrosion aqueuse est très actif ； (2) La concentration de H2S dans l'eau est supérieure à 2 000 mg/L et la valeur du pH est supérieure à 7,6. ； (3) La concentration de H2S dans l'eau est supérieure à 50 mg/L et la valeur du pH est inférieure à 4,0. ； (4) La valeur du pH de l'eau libre est supérieure à 7,6 et la teneur en HCN ou cyanure dans l'eau est supérieure à 20 mg/L et le H2S est dissous. Environnement corrosif humide pour H2S de classe I (SSC) : Un environnement corrosif humide pour H2S qui ne répond pas aux normes de classe II est appelé environnement corrosif humide pour H2S de classe I. 2. Principes généraux de sélection des matériaux: La sélection et l'évaluation des matériaux utilisés dans les équipements conçus et fabriqués selon des critères de conception élastique peuvent être effectuées conformément aux normes ISO 15156-2 (GB/T20972.2) et ISO15156-3 (GB/T20972.3) ou NACE._Choisissez parmi les matériaux qui ont été évalués comme qualifiés dans la norme MR0175-2003. Ces normes ont limité les conditions environnementales pour éviter la corrosion sous contrainte. Ce n'est que lorsque cette limite est respectée que les matériaux peuvent être sélectionnés conformément aux exigences des spécifications correspondantes. ； Si ces limitations ne sont pas respectées, des tests HIC et SSC doivent être effectués pour répondre aux exigences des normes correspondantes. 3. Conditions d'exemption des matériaux en acier au carbone, en acier faiblement allié et en fonte des essais SSC et HIC 1. Les matériaux doivent être livrés dans l'une des conditions suivantes: Laminage à chaud (acier au carbone uniquement) Recuit Normalisation Normalisation + revenu Normalisation, austénitisation, trempe + revenu Austénitisation, trempe + revenu 2. La dureté du matériau ne dépasse pas 22HRC et la teneur en nickel est inférieure à 1,0 % ； S≤0,003 %, P≤0,010 % 3. La limite d'élasticité du matériau est inférieure à 355 MPa 4. La résistance à la traction du matériau est inférieure à 630 MPa 5. Limite d'équivalent carbone: Acier doux et acier au carbone et au manganèse: CE≤0,43 CE=C+Mn/6 acier faiblement allié: CE≤045 CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 6. Lorsque l'épaisseur est supérieure à 12 mm, les tests par ultrasons doivent être effectués un par un. 7. La dureté de la soudure et de la zone affectée thermiquement ne dépasse pas 22HRC 8. Les tampons et les marques dures ne sont pas autorisés 9. Traitement thermique de soulagement des contraintes après soudage de l'équipement 4. Conditions pour que les matériaux en acier inoxydable austénitique soient exemptés des tests SSC et HIC 1. Image de restriction de la composition chimique 2. Un recuit et une trempe en solution doivent être effectués, ou un recuit et un chauffage pour stabiliser l'état de traitement thermique 3. Le travail à froid n'est pas autorisé pour améliorer les propriétés mécaniques 4. La dureté des matières premières, des soudures et des zones affectées par la chaleur ne doit pas dépasser 22HRC. 5. Image des restrictions environnementales Les tests HIC sont couramment utilisés selon NACEETM0284-2016, généralement la solution A, exigences: CLR≤5 % ； CTR≤1,5 % ； RSE≤0,5% dont: Rapport CLR-longueur de fissure ； Rapport CTR/épaisseur de fissuration ； Rapport de sensibilité à la fissuration CSR Test SSC de résistance du matériau au test de fissuration sous contrainte par sulfure, la méthode couramment utilisée est conforme à la NACE TM0177-2016, les exigences spécifiques sont les suivantes: Prélevez un ensemble d'échantillons des pièces forgées avec le σb ou HB le plus élevé dans chaque lot de pièces forgées et prélevez un ensemble d'échantillons de chaque lot de tôles d'acier pour le test de résistance à la fissuration sous contrainte des sulfures. La contrainte seuil σth ≥ 247MPa est considérée comme qualifiée. Pour le test de résistance à la fissuration sous contrainte des sulfures des joints soudés de classes A, B et D, un groupe d'échantillons est prélevé sur la plaque d'essai de qualification du procédé de soudage pour le test de résistance à la fissuration sous contrainte par les sulfures. La contrainte seuil σth ≥ 247MPa est qualifiée.