[发明专利]一种抗硫化氢应力腐蚀开裂弯曲试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗硫化氢应力腐蚀开裂（SSCC）弯曲试验装置，主要用于检测评价材料在标准溶液或模拟工况条件中抗硫化氢应力腐蚀开裂的能力，也可用于氢致开裂（HIC）试验检测评价工作。

背景技术

石油开采输送、炼化等企业的设备及管道服役条件多为潮湿环境，介质含H₂S、酸性物质较多，腐蚀是影响设备和管道系统可靠性及使用寿命的关键因素，其中硫化氢应力腐蚀是管线钢腐蚀的重要形式之一。硫化氢应力腐蚀开裂是一种氢应力开裂形式，由吸附在金属表面上的硫化物腐蚀产生的氢原子所引起，属于一种低应力脆性破坏，金属在断裂前很少出现宏观的塑性变形，因此往往会导致无先兆的灾难性事故，给安全生产带来严重威胁。硫化氢应力腐蚀开裂与应力的大小有关，强度越高的钢种越容易产生这种开裂，裂纹大多沿壳壁厚度方向扩展，由于焊缝提供了较大的残余应力的可能，所以这种开裂一般发生在焊接接头部位。

硫化氢环境中金属抗硫化物应力开裂及应力腐蚀开裂的试验方法（NACE TM0177-2005）、曲梁应力腐蚀试样制备和使用的标准实施规程（ASTM G39-99）、金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第二部分：弯曲试样的制备和应用（ISO7539-2）等标准提出和规定了钢管抗硫化氢弯曲应力腐蚀开裂的试验要求，规定了试样的截取和准备、试验操作以及各项参数的测定程序，用于评价和检测管道或装置在硫化氢环境下是否会造成应力腐蚀开裂，从而为设备或管道在服役中提供安全可靠性的保障依据。

发明内容

本发明解决的技术问题：设计一种抗硫化氢应力腐蚀开裂弯曲试验装置，能够方便、有效的开展抗硫化氢应力腐蚀开裂试验，检测评价和准确分析管道或设备的抗硫化氢应力腐蚀开裂能力，同时给出在一定腐蚀环境下加载应力随着时间的变化趋势。

本发明的技术解决方案：一种抗硫化氢应力腐蚀开裂弯曲试验装置，包括矩形壳体，所述矩形壳体的底部放置有试样支架，矩形壳体的上端口通过螺栓副固定有盖板，且盖板与矩形壳体之间设置有密封垫圈形成一个密封的试验容器；所述试样支架呈矩形框架结构且其前后端具有对称的凹槽，所述凹槽中可嵌入试样弯曲夹具，所述盖板的两对角处插装有进气管和排气管。

所述试样支架前后端具有等间距的三对凹槽，每一对凹槽中可嵌入一个试样弯曲夹具。

所述所述盖板上制有三个等间距插孔，且插孔上装有挠度计，并使挠度计的检测头位于试样弯曲夹具中心的上方。

所述挠度计的量程为0～1英寸，精度为0.001英寸。

所述矩形壳体、盖板的材质均为C276哈氏合金材质；试样支架的材质为聚四氟乙烯。

本发明具有的优点和效果

1、本发明能够方便、有效的开展抗硫化氢应力腐蚀开裂（SSCC）弯曲试验，检测评价和准确分析出管材、板材或设备的抗硫化氢应力腐蚀开裂能力，减小了其它因素对试验的干扰，并给出在一定腐蚀环境下加载应力随着时间的变化曲线。同时本发明还可用于氢致开裂（HIC）试验检测评价工作。

2、本发明可评价检测管材、板材或设备在标准溶液或模拟油田工况环境下的抗硫化氢应力腐蚀开裂能力，检测管材、板材或设备在标准硫化氢溶液中或模拟油田工况条件下是否出现裂纹；放置于试样表面的挠度计可用于监测试验样品在标准硫化氢溶液或模拟油田工况条件下弯曲应力随着时间变化的趋势。

附图说明

图1为本发明结构示意图，图2为本发明矩形壳体结构示意图，图3为本发明试样支架结构示意图，图4为本发明盖板结构示意图，图5、图6、图7为本发明试样弯曲夹具结构示意图，图8为本发明使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图1--8描述本发明的一种实施例。