美利体育登录入口官网:AMPP Paper 17709-2022
安装在酸性生产气井中的镍合金 UNS N07716-140 油管可回收安全阀组件的氢脆失效
Hydrogen Embrittlement Failure of Nickel Alloy UNS N07716-140 Tubing Retrievable Safety Valve Component Installed in a Sour Production Gas Well
- 标准号
- AMPP Paper 17709-2022
- 发布
- 2019年
- 总页数
- 21页
- 发布单位
- 材料保护与性能协会
- 当前最新
- AMPP Paper 17709-2022
- 引用标准
- NACE MR0175/ISO 15156-3
- 本体
- 沉淀硬化镍合金
- 适用范围
- 本文详细描述了在富含硫化氢（H2S）和二氧化碳（CO2）的离岸气井中，用于管柱式可回收安全阀（TRSV）组件的沉淀硬化（PH）镍合金（UNS N07716-140）发生失效的情况。文章提供了环境条件细节、失效组件的分析（包括金相和工程分析），以及作为分析一部分进行的氢致脆化（HE）测试结果。该失效发生在生产约五年后关井期间，由于管柱-套管环空（TCA）压力迅速增加，导致在修井作业中发现安全阀主体部件断裂。失效分析表明，脆性断裂是由氢致脆化引起的，裂纹起源于组件螺纹的高应力部位，并扩展至整个截面，导致组件完全分离。
| 术语 | 描述 |
|---|---|
| 氢致脆化 Hydrogen Embrittlement | 材料因吸收氢而导致延展性下降和脆性断裂的现象。 |
| 氢辅助开裂 Hydrogen Assisted Cracking (HAC) | 在氢存在和应力共同作用下发生的裂纹扩展过程。 |
| 氢致应力开裂 Hydrogen Induced Stress Cracking (HISC) | 在拉应力和含氢环境中，材料发生的沿晶或穿晶断裂现象。 |
| 最小屈服强度 Specified Minimum Yield Strength (SMYS) | 材料标准中规定的最小屈服强度值，用于评估材料的力学性能，文中提到140 ksi (965 MPa)。 |
| 管柱 - 套管环空 Tubing-Casing Annulus (TCA) | 油管外径与套管内径之间的环形空间，文中提到此处压力异常升高导致了失效的发现。 |
| 晶间断裂 Intergranular Fracture | 裂纹沿着金属晶界扩展的断裂模式，是氢脆失效的典型特征之一。 |
| 穿晶断裂 Transgranular Fracture | 裂纹穿过金属晶粒内部扩展的断裂模式，本文中提到与晶间断裂混合出现。 |
| 慢应变速率试验 Slow Strain Rate Test (SSRT) | 一种用于评估材料在特定腐蚀环境下对氢致应力开裂（HISC）敏感性的测试方法。 |
| 间隙气体分析 Interstitial Gas Analysis (IGA) | 一种用于测量金属中总体氢含量的定量分析方法。 |
| 动态二次离子质谱 Dynamic Secondary Ion Mass Spectroscopy (DSIMS) | 一种用于分析材料表面氢浓度随深度分布的质谱技术。 |
美利体育登录入口官网: AMPP Paper 17709-2022 中提到的仪器美利体育官网首页网址
| 万能材料试验机 用于拉伸和夏比冲击试验 | 依据ASTM A370标准进行拉伸性能和冲击韧性测试的美利体育官网首页网址。 |
| 光学显微镜 用于金相分析 | 用于观察材料的微观组织结构，如晶粒大小、析出相等。 |
| 扫描电子显微镜 SEM | 用于观察断裂面的微观形貌，分析裂纹的晶间断裂和穿晶断裂特征。 |
| 洛氏硬度计 HR C (Rockwell C) | 用于测量材料的硬度，依据ASTM E18标准进行测试。 |