一、标准依据:
1、美国国家标准NGV2-2000:
6.2.3 钢耐硫化应力裂纹试验
成品容器钢材的抗拉强度不得超过1200MPa(175000psi)。若最终的抗拉强度上限超过950MPa(138000psi),钢材应根据NACE标准TM0177-96的NACE标准拉伸试验中的方法A所描述的过程进行试验。在此节中另有说明的除外,试验应在拉伸试样上进行,在成品容器或衬里的壁上加工标准直径3.81mm(0.15”)的拉伸试样,拉伸试样放在恒定的拉伸载荷下,载荷为钢材规定的最小屈服强度的60%并且浸渍在含有0.5%(重量比)三水醋酸钠的蒸馏水混合溶液中,通过加入醋酸调整初始PH值为4.0的溶液中。溶液在室温和压力为0.141ksi(0.06psi)硫化氢(氮气平衡)压力下一直处于饱和状态。试样在144小时内不得失效,试样在测量长度外的失效被认为是无效的。
2、ISO11439:2000(E):
A.3钢材的硫致应力开裂试验
除以下所述的方法之外,试验均依照ASTM标准TM0177-96拉伸试验程序-方法A进行。从气瓶或内胆壁上加工下来直径为3.81mm(0.150in.)的试样,每组至少取3根试样。试样恒加载的拉力至少为钢材屈服强度的60%,并浸没于试验溶液中。试验溶液为0.5%(质量比)三水合醋酸钠,用醋酸调节至初始PH值为4.0。溶液持续保持室温且通入硫化氢气体,硫化氢气体压力保持为0.414kPa(0.06psia)(用氮气平衡)。试样需持续144小时不断。
二、气瓶用无缝钢管应力腐蚀试验分析方案
1、 气瓶用无缝钢管的材质为30CrMo,要求S、P含量分别S≤0.020%,P≤0.02%,S+P≤0.030%。
2、 气瓶用无缝钢管通过热处理将材料的抗拉强度分成四个级别:910MPa 930MPa 950MPa 970MPa;屈强比达到0.90~0.92。
3、 根据美国国家标准NGV2-2000:6.2.3 钢耐硫化应力裂纹试验和ISO11439:2000(E):A.3钢材的硫致应力开裂试验,分别进行四组应力腐蚀试验。
4、 根据最终试验结果评定气瓶用无缝钢管抗硫应力腐蚀开裂性能。
5、 根据全国气瓶标准化技术委员会所提供的材料材质为30CrMo,化学成分复验结果如下:
元素
C
Si
Mn
Cr
Mo
S
P
S+P
钢厂分析结果
复验结果
0.34%
0.24%
0.52%
0.95%
0.16%
0.004%
0.02%
0.024%
复验结果
6、 目前,四组试件已经制作完毕,每组试件的机械性能及应加载载荷如下:
组别
组别1
组别2
组别3
组别4
实际σb MPa
905
940
960
980
实际σs MPa
825
861
881
901
σs/σb
0.912
0.916
0.918
0.92
试样直径 mm
(用千分尺测量)
5.01
5.00
5.00
按实际σs×60%计算
应加载载荷 N
495
517
529
541
7、 试验溶液的PH值及H2S气体压力安全符合美国NGV2-2000第6.2.3条及ISO11439-2000(E)A.3的要求。
8、应力腐蚀试验完成时间为2006年11月30日。