傅 伟 黄声义 陈守清 刘庆生

(1. 重庆特种设备检测研究院；2. 重庆华川油建装备制造(集团)有限公司)

随着社会经济的快速发展，对各种能源和原料的需求不断增加，高含硫油气田的开发和高含硫原油的进口越来越多。纵观承压设备的检验案例，在湿硫化氢环境中因硫化氢应力腐蚀导致的特种设备失效事故时有发生。Q345R、Q245R作为压力容器制造广泛使用的材料，面临焊接接头抗高含硫化氢环境应力腐蚀的问题，如何选材才能保证特种设备的安全运行，是这类压力容器制造企业关注的焦点。笔者通过试验研究了Q345R、Q245R焊接接头的抗硫化氢应力腐蚀特性，试图解决实际高含硫化氢环境中压力容器的选材问题。

1 试验简介

1.1试验所用标准

在高含硫化氢环境中，对Q345R、Q245R焊接接头分别进行抗硫化物应力开裂(SSC)和氢致开裂(HIC)试验，SSC以ASTM G39- 99(2011)《弯梁应力腐蚀试验试件的制备和使用》和NACE TM0177- 2005《金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂实验室试验》为理论基础；HIC以NACE TM0284- 2011《管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法》为理论基础。

1.2母材材料

Q245R(厚度δ=42mm)，主要化学成分为：C(0.190%)、Si(0.210%)、Mn(0.650%)、P(0.005%)、S(0.001%)。主要力学性能为：抗拉强度ReL(286MPa)、屈服强度Rm(454MPa)、伸长率A(32%)、冲击功AkV(-20℃，90J)。

Q345R(厚度δ=12mm)，主要化学成分为：C(0.170%)、Si(0.130%)、Mn(1.450%)、P(0.012%)、S(0.008%)。主要力学性能：抗拉强度ReL(392MPa)、屈服强度Rm(552MPa)、伸长率A(26.5%)、冲击功AkV(0℃，63J)。

1.3焊接接头

Q245R焊接使用埋弧焊，X型坡口，焊接材料为H08MnA和F4A2- H08A，焊后热处理工艺为620℃×1.75h。焊接接头均按JB/T 4730.2- 2005进行无损检测，按NB/T 47016- 2011进行力学性能检验。

Q345R焊接使用埋弧焊，I型坡口，焊接材料为F5A2- H10Mn2和F4A2- H08A，焊后热处理工艺为620℃×0.5h。焊接接头均按JB/T 4730.2- 2005进行无损检测，按NB/T 47016- 2011进行力学性能检验。……