Il solfuro stress cracking è una forma di cracking da infragilimento da idrogeno. Si verifica in tubazioni di acciaio basso-legato, acciai ad alta-resistenza, giunti saldati e zone termicamente-interessate soggette a stress da trazione in ambienti acidi e a temperature inferiori a 82 gradi, a seconda della composizione dell'acciaio, della microstruttura, della resistenza, dello stress residuo e dello stress esterno.
Immergere i campioni di lamiera di acciaio in una soluzione acquosa acida contenente H₂S e ottenere i dati sulle prestazioni di resistenza alla rottura da stress da solfuro applicando carichi incrementali appropriati. Secondo lo standard NACE TM0177-2016, i requisiti specifici sono i seguenti: prendere una serie di campioni di lamiera di acciaio forgiato con il σb o Hb più alto, condurre il test di resistenza alla rottura da stress da solfuro e uno stress σTh maggiore o uguale a 247MPa è considerato qualificato. Prendere una serie di campioni da ciascun campione di giunto saldato di grado A, B e D per il test di rottura da stress da solfuro e viene qualificato uno stress σTh maggiore o uguale a 247 MPa.
La fessurazione indotta dall'idrogeno- è una fessura interna con caratteristiche graduali formata dall'interconnessione di crepe parallele di strati di idrogeno, senza interazione evidente con stress esterno o stress residuo. Nel sito della formazione di bolle, lo stress generato dall'accumulo di idrogeno all'interno intensifica la fessurazione indotta dall'idrogeno-. L'HIC è strettamente correlato alla pulizia dell'acciaio, ai metodi di produzione, alla presenza di impurità e alle loro forme.
L'HIC si verifica in inclusioni sottili ed eterogenee di solfuri o ossidi parallele alla direzione di laminazione della lamiera di acciaio. Queste inclusioni formano siti di nucleazione per bolle di microidrogeno, che alla fine crescono insieme attraverso una frattura graduale. Poiché l'HIC è indipendente dallo stress- e non si verifica nelle strutture indurite, il trattamento termico post-saldatura ha poca importanza. La resistenza alla fessurazione indotta dall'idrogeno- può essere ottenuta solo limitando gli elementi in traccia di zolfo e controllando le variabili di produzione dell'acciaio.
I test SSC e HIC si basano sugli standard di test internazionali NACE raccomandati dall'American Society of Corrosion Engineers. Il test SSC adotta principalmente il test di corrosione sotto tensione a carico costante- e il test di flessione su tre punti, principalmente in conformità con lo standard NACE TM0177; il test HIC segue principalmente lo standard NACE TM0284. Per i materiali utilizzati nella progettazione e produzione di standard di progettazione elastica, è possibile selezionare quelli conformi agli standard ISO 15156-2, ISO 15156-3 o NACE MR0175. Questi standard specificano le condizioni ambientali per evitare la tensocorrosione. Dovrebbero essere utilizzati solo materiali che soddisfano questi limiti.
Condizioni per l'esenzione dai test SSC e HIC per acciaio al carbonio, acciaio a bassa-legatura e ghisa
I materiali dovranno essere consegnati nelle seguenti condizioni: laminati a caldo-laminati/ricotti/normalizzati/normalizzati + rinvenuti/austenitizzati, bonificati + rinvenuti/austenitizzati, bonificati + rinvenuti
Durezza del materiale Inferiore o uguale a 22HRC, contenuto di nichel<1.0%;S ≤0.003%, P ≤0.010%;The hardness of welds and heat-affected zones shall not exceed 22HRC.
Resistenza allo snervamento del materiale<355MPa, tensile strength <630MPa
Limiti equivalenti di carbonio:Acciaio a basso-carbonio e acciaio al carbonio-al manganese: Ce inferiore o uguale a 0,43 (Ce=C + Mn/6)Acciaio a basso-legato: Ce inferiore o uguale a 0,45 (Ce=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15)
Condizioni affinché l'acciaio inossidabile sia esente dai test SSC e HIC
Limiti di composizione chimica
L'acciaio inossidabile 321 con un contenuto di carbonio più elevato può aggiungere altri elementi all'interno della gamma tecnica corrispondente.
Dovrà essere adottato il processo di trattamento termico di tempra di solubilizzazione o di ricottura e stabilizzazione termica;
Non è ammessa la lavorazione a freddo per migliorare le proprietà meccaniche;
La durezza delle materie prime, delle saldature e delle zone interessate dal calore-non deve superare i 22 HRC.
