La fissuration sous contrainte par sulfure est une forme de fissuration par fragilisation par l’hydrogène. Cela se produit dans les pipelines en acier faiblement allié, les aciers à haute résistance, les joints soudés et les zones affectées par la chaleur qui sont soumis à des contraintes de traction dans des environnements acides et à des températures inférieures à 82 degrés, en fonction de la composition, de la microstructure, de la résistance, des contraintes résiduelles et des contraintes externes de l'acier.
Plongez les échantillons de tôles d'acier dans une solution aqueuse acide contenant du H₂S et obtenez les données de performances de résistance à la fissuration sous contrainte des sulfures en appliquant des charges incrémentielles appropriées. Selon la norme NACE TM0177-2016, les exigences spécifiques sont les suivantes : prenez un ensemble d'éprouvettes de tôles d'acier forgées avec le σb ou le Hb le plus élevé, effectuez le test de résistance à la fissuration sous contrainte des sulfures et une contrainte σTh supérieure ou égale à 247 MPa est considérée comme qualifiée. Prenez un ensemble d'échantillons de chaque échantillon de joint soudé de qualité A, B et D pour le test de fissuration sous contrainte de sulfure, et une contrainte σTh supérieure ou égale à 247 MPa est qualifiée.
La fissuration induite par l'hydrogène est une fissure interne présentant des caractéristiques progressives formées par l'interconnexion de fissures parallèles en couches d'hydrogène, sans interaction évidente avec une contrainte externe ou une contrainte résiduelle. Au niveau du site de cloquage, la contrainte générée par l'accumulation d'hydrogène à l'intérieur intensifie la fissuration induite par l'hydrogène-. HIC est étroitement lié à la propreté de l'acier, aux méthodes de fabrication, à la présence d'impuretés et à leurs formes..
HIC se produit dans des inclusions minces et hétérogènes de sulfures ou d’oxydes parallèles à la direction de laminage de la plaque d’acier. Ces inclusions forment des sites de nucléation pour les bulles de microhydrogène, qui finissent par se développer par fracture progressive. Étant donné que le HIC est-indépendant de la contrainte et ne se produit pas dans les structures durcies, le traitement thermique après-soudage a peu d'importance. La résistance à la fissuration induite par l'hydrogène-ne peut être obtenue qu'en limitant les traces de soufre et en contrôlant les variables de fabrication de l'acier.
Les tests SSC et HIC sont basés sur les normes de test NACE International recommandées par l'American Society of Corrosion Engineers. Le test SSC adopte principalement un test de corrosion sous contrainte à charge constante-et un test de flexion à trois-points, principalement conformément à la norme NACE TM0177 ; le test HIC suit principalement la norme NACE TM0284. Pour les matériaux utilisés dans la conception et la fabrication de normes de conception élastique, ceux conformes aux normes ISO 15156-2, ISO 15156-3 ou NACE MR0175 peuvent être sélectionnés. Ces normes précisent les conditions environnementales pour éviter la corrosion sous contrainte. Seuls les matériaux répondant à ces limites doivent être utilisés.
Conditions pour que l'acier au carbone, l'acier faiblement-allié et la fonte soient exemptés des tests SSC et HIC
Les matériaux doivent être livrés dans les conditions suivantes : Laminé à chaud /recuit/normalisé/normalisé + revenu/austénitisé, trempé + revenu/austénitisé, trempé + revenu
Dureté du matériau Inférieure ou égale à 22HRC, teneur en nickel<1.0%;S ≤0.003%, P ≤0.010%;The hardness of welds and heat-affected zones shall not exceed 22HRC.
Limite d'élasticité du matériau<355MPa, tensile strength <630MPa
Limites d'équivalent carbone :Acier à faible-carbone et acier au carbone-manganèse : Ce Inférieur ou égal à 0,43 (Ce=C + Mn/6)Acier à faible-alliage : Ce Inférieur ou égal à 0,45 (Ce=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15)
Conditions pour que l'acier inoxydable soit exempté des tests SSC et HIC
Limites de composition chimique
L'acier inoxydable 321 à plus forte teneur en carbone est autorisé à ajouter d'autres éléments dans la gamme technique correspondante.
Le processus de traitement thermique de stabilisation par chauffage de recuit de mise en solution ou de recuit doit être adopté ;
Le travail à froid pour améliorer les propriétés mécaniques n'est pas autorisé ;
La dureté des matières premières, des soudures et des zones affectées par la chaleur ne doit pas dépasser 22 HRC.
