SA516Gr70(HIC)是一种抗氢致开裂(Hydrogen Induced Cracking, HIC)的碳钢板材,广泛应用于石油、天然气等含硫化氢(H₂S)腐蚀环境中的压力容器制造。以下是关于该材料的详细介绍:
1. 标准与规范
- ASTM A516/A516M:标准号,适用于中低温压力容器用碳钢板。
- Gr70:表示材料的最小抗拉强度为70 ksi(约485 MPa)。
- HIC:附加要求,表明钢板需通过抗氢致开裂测试(如NACE TM0284标准)。
2. 化学成分(典型值)
为确保抗HIC性能,成分需严格控制(以下为常见范围,具体以钢厂数据为准):
元素含量(%)备注C(碳)≤0.20低碳减少焊接敏感性和HIC风险Mn(锰)≤1.20过高可能增加HIC敏感性P(磷)≤0.015低磷提高抗腐蚀性S(硫)≤0.003超低硫减少夹杂物,降低HIC风险Si(硅)0.15-0.40Ca(钙)适量钙处理改善硫化物形态,抗HIC
3. 力学性能
参数数值抗拉强度(Tensile)485-620 MPa(70-90 ksi)屈服强度(Yield)≥260 MPa(≥38 ksi)延伸率(Elongation)≥21%(标距50mm)冲击韧性(Impact)符合ASTM A20要求(如-46℃低温冲击)
4. 抗HIC性能要求
- 测试标准:NACE TM0284(溶液A或B,96小时暴露)。
- 合格指标:
- 裂纹敏感率(CSR):≤2%。
- 裂纹长度率(CLR):≤15%。
- 裂纹厚度率(CTR):≤5%。
5. 应用领域
- 石油化工:脱硫设备、分离器、反应器。
- 天然气处理:湿H₂S环境中的压力容器、管道。
- 炼油厂:酸性原油加工设备。
6. 焊接与加工
- 焊接材料:推荐低氢焊条(如AWS E7018),预热及层间温度控制(通常≥120℃)。
- 焊后热处理(PWHT):必要时进行以消除残余应力。
- 加工注意:避免冷变形导致的局部应力集中。
7. 补充要求(可选)
- SSCC测试:若需抗硫化物应力腐蚀开裂(NACE MR0175/ISO 15156)。
- 超声波检测(UT):确保内部无缺陷。