腐蚀试验

压力容器常用腐蚀试验方法汇总

编者：王增新 兰石炼化公司技术部

2009.12

目 录

1. 前言

2. 常用国内腐蚀试验方法简介 3. 常用国外腐蚀试验方法简介 4. 国内外常用腐蚀试验方法对照 5. 腐蚀试验中应注意的事项 参考资料

1. 前言

随着石化行业的发展，所用的进口原油比例越来越来大。其中高硫油数量越来越多;另外，为了提高原料油的利用率和成品油的品质，加工工艺越来越复杂多变，操作条件越来越苛刻，对压力容器用材要求也越来越高。压力容器用材品种的多样化和设计要求的复杂苛刻，对原材料及其焊接接头的各种腐蚀试验要求也名目繁多。

为使大家能对常用的腐蚀试验方法进一步掌握和应用，特整理这本汇编，供参考使用。

编者

2009.12

2.国内腐蚀试验方法简介

标准名称 不锈钢10％草酸汪蚀试验方法 标准号 适用材 料 奥氏体不锈钢 试样尺寸 （mm） 试样 数量 试验溶液 10%草酸溶液（对含钼钢种用10％过硫酸铵溶液） 1 90s 试验时间及周期 试验温度（℃） 试验结果评定 以晶界形态汪蚀组织分类评定 试验目的 是检验不锈钢晶间腐蚀的一种筛选试验方法 备注 GB/T4334.1-2000 不锈钢硫酸－硫酸铁腐蚀试验方法 GB/T4334.2-2000 同上 30×20×（3～4） 2 50％硫酸溶液＋25g硫酸铁 120h 不锈钢65％腐蚀试验方法 不锈钢－氢氟酸腐蚀试验方法 GB/T4334.3-2000 同上 30×20×（3～4） 2 65％溶液 48h×5 GB/T4334.4-2000 含钼奥氏体不锈钢 30×20×（3～4） 2 10％＋3％氢氟酸溶液 2h×2 所有国内腐蚀试验方法标准原文请看《压力容20～50 器相关标准》汇编和相应专项标准 腐蚀率＝(W前-W后)/s·t 评定晶间推荐的合格W前－试验前试样重量 腐蚀倾向 指数为 2W后－试验后试样重量 ≤ 1.1g/m·h 煮沸 (HG20581-1S－试样总表面积 t－试验时间 998规定) 单位：g/m2.h 推荐的合格指数为 2≤ 0.6g/m·h 煮沸 同上 同上 (HG20581-1998规定)或 ≤ 0.6mm/年 ①腐蚀率 推荐的合格＝（W前－W后）/s·t 指数为 ②腐蚀速率比值 腐蚀速率比70±0.5 同上 ＝敏化后腐蚀速率/原值≤ 1.5 (HG20581-1始态腐蚀速率 998规定) 标准名称 不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法 标准号 适用材 料 奥氏体不锈钢 奥氏体-铁素体不锈钢 含钼奥氏体不锈钢 所有不锈钢 所有不锈钢 试样尺寸 （mm） 试样 数量 试验溶液 试验时间及周期 试验温试验结果评定 度（℃） 腐蚀后进行弯曲试验以不产生由于晶间腐蚀造成的裂纹为合格 α＝180O D=5mm 试验目的 备注 GB/T4334.5-2000 80×20×（3～4） 2 硫酸-硫酸铜溶液 16h 微沸状态 评定晶间腐蚀倾向 不锈钢5％硫酸腐蚀试验方法 不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法 GB/T4334.6-2000 试样总表面积10～30cm2 3 5％硫酸溶液 6h 煮沸 腐蚀率＝(W前-W后)/s·t 评定耐均匀腐蚀性能 评定耐点蚀性能 GB/T177- 1999 试样总表面积在10cm2以上（30×20×3～4） 1 6％三氯化铁溶液 24h 35±1或 50±1 同上 替代GB/T4334.7-1984 可做恒载拉伸试验，也可做U型弯曲试验 替代GB/T4334.8-1984 GB/T178- 1999 棒状（拉伸） 板状（弯曲） 从加载到破断的时间 3 42％氯化镁溶液 143±1或 155±1 在加载应力下的破断时间为评定指标 评定耐应力腐蚀敏感性 标准名称 不锈钢点蚀电位测量方法 金属在硫化氢环境中抗特殊形式环境开裂实验室试验 管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法 标准号 GB/T179-1999 适 用 材 料 所有不锈钢 试样尺寸 （mm） 试验面表面积为1cm2 （10×10mm） 试样 数量 3 试验溶液 试验时间及周期 10min 试验温度（℃） 30±1 试验结果评定 以点蚀电位来评定耐点蚀性能 720h后未发生应力腐蚀开裂或断裂 试验目的 评定耐点蚀性能 评定耐H2S应力腐蚀开裂的能力（SSC） 备注 替 代 GB/T4334.9-1984 替代GB4157 -1984 3.5％氯化钠溶液 GB/T4157-2006 金属材φ6.35mm拉棒料（钢） 或板状弯曲试样 3 饱和的硫化氢水溶液 720h 24±3 GB/T8650-2006 管线钢和压力容器钢 100×20×T， T－板厚。 （当T>30mm时取T=30mm） 3 A溶液B溶液 96h 25±3 CSR（裂纹敏感率） CLR（裂纹长度率） CTR（裂纹厚度率） 评定钢材替代抗氢致开GB8650 -1988 裂（HIC）的能力 说明：①按GB/T4334.1~4334.5标准进行晶间腐蚀倾向试验时，对于超低碳（C≤0.03％）不锈钢和稳定化钢种（含Ti和Nb）腐蚀试

验前试件要经650℃的敏化处理，焊接试样则直接以焊后状态试验，不进行敏化处理。对焊后还要经过350℃以上热加工的焊接件，试样还应进行敏化处理。

②除GB/T4334.1和4334.5晶间腐蚀试验有判定合格与否的评定指标外，其余晶间腐蚀试验标准只是提供试验方法，无合格指

标。

③按GB/T4157标准进行试验时，应给出初始加载的门槛应力бth值。

④按GB/T8650标准进行试验时，应说明试验溶液是A溶液还是B溶液，并给出CSR,CLR和CTR的合格指标。 ⑤S——秒；min——分；h——小时。

3.常用国外腐蚀试验方法简介

标准名称 标准号 ASTM A262-2002a A法 适用材 料 奥氏体不锈钢 试样尺寸 （mm） 25×25 1 试样 数量 试验溶液 10%乙二酸溶液 1.5min 50℃以下 试验时间及周期 试验温度（℃） 试验结果评定 以汪蚀结构分级评定 试验目的 是一种检验不锈钢晶间腐蚀的筛选试验方法 备注 检验奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感度的标准方法 ASTM A262-2002a B法 同上 总表面积为5～20cm2[推荐20×30×(3～4）mm] 试样重量最大约100g（一般总表面积为5～20mm2） 80×20×（3～4） 总表面积为5～20mm2）[20×30×（3～4)] 50％硫酸溶液＋25g硫酸铁 1 120h 煮沸 腐蚀率 每月毫米数＝(7290×W)/(A·t·d) W－重量损失（g） A－表面积（cm2） t－试验时间（h） d－密度（g/cm3） 评定晶间 腐蚀倾向 65％溶液 1 48h×5 煮沸 同上 同上 ASTM A262-2002a C法 ASTM A262-2002a E法 ASTM A262-2002a F法 同上 推荐的合格指数为 ≤0.075mm/月 同上 2 硫酸－硫酸铜溶液 50%硫酸－硫酸铜溶液 至少15h 煮沸 腐蚀后进行弯曲试验 腐蚀率 每月毫米数＝ (7290×W)/(A·t·d) 同上 同上 1 120h 煮沸 同上

标准名称 标准号 适 用 材 料 试样尺寸 （mm） 总表面积为5～220mm） [20×30×（3～4)] 试样 数量 试验溶液 试验时间及周期 试验温度（℃） 试验结果评定 试验目的 备注 检测锻造镍铬轴承合金的晶间腐蚀敏感性标准方法 ASTM G28-02 哈氏合金 A法 因康镍合金 因康洛依合金 50％硫酸溶液＋25g硫酸铁 24～120h 注 ○每月毫米数＝ (7290×W)/(A·t·d) 煮沸 同上 ①对于不同的合金，试验时间不同UNS N06600,N1027624h，N06625， N08800,N08825120h ②推荐合格指标为≤12mm/年 是是1 不锈钢及相关合金耐点蚀和缝隙腐蚀三氯化铁溶液试验标准方法 检测奥氏体－铁素体双相不锈钢金属间化合物的标准方法 ASTM G48-03 不锈钢及A法 相关合金（主要指镍基合金和双相不锈钢） 25×50×（3～4) 2 6％三氯化铁（FeCl3）溶液 72h 22±2 或 50±2 腐蚀率＝(W前-W后)/s·t 2\\单位：g/m·h 评定抗点蚀能力 A法 B法 双相不锈钢 C法 冲击试样尺寸 25×50×（3～4) 1 3 氢氧化钠溶液 5～60s 室温 -40℃ 以汪蚀组织分类评定 母材：≥J 焊缝：≥34J 是B法和C法的筛选试验 检验金属间化合物对合金韧性的影响 评定金属间化合物对合金抗点蚀能力的影响 ASTM A923 2－1 6％三氯化铁溶液 24h 腐蚀率＝(W前-W母材：25±1 后)/s·t 焊缝：22±1 ≤10mdd 1mdd＝1mg/dm·天 ＝0.417g/mh 206 标准名称 在沸腾氯化镁溶液中进行应力腐蚀开裂试验标准推荐方法 管线钢抗氢致开裂（HIC）试验方法 金属硫化氢环境中抗特殊形式环境开裂实验室试验 标准号 适用材料 试样尺寸（mm） 棒状（拉伸） 板状（弯曲） 试样 数量 试验溶液 试验时间及周期 从加载到破裂的时间 试验温度（℃） 试验结果评定 试验目的 评定合金耐应力腐蚀开裂的能力 备注 ASTM G36 不锈钢及有关合金 3 45％氯化镁溶液 在加载应力下的破断时155±1℃ 间为评定指标 25±3℃ CSR CLR CTR 管线钢及NACE 压力容器TM0284-2003 钢 100×20×T 3 A溶液 B溶液 96h 评定钢材抗HIC能力 NACE 金属材料TM0177-1996 （钢） φ6.35mm拉棒或板状弯曲 3 饱和的H2S水溶液 720h 24±3℃ 720h未发评定耐H2S应力生应力腐蚀腐蚀开裂（SSC）开裂或断裂 的能力 说明：①ASTM－美国材料试验学会 NACE－美国腐蚀工程师学会

②腐蚀率单位换算：1g/m2·h=1.39×D×1mm/月或1g/m2·h/1.39·D=1mm/月 （D－材料密度g/cm3）

4．国内外常用腐蚀试验方法对照

国内腐蚀试验标准号 国外腐蚀试验标注号 两者存在的差异 GB/T 4334.1 ASTM A262 A法 试验溶液不同 GB/T 4334.2 ASTM A262 B法 等同 GB/T 4334.3 ASTM A262 C法 等同 GB/T 4334.5 ASTM A262 E法 等同 适用的材料不同，试验时间不GB/T 4334.2 ASTM G28 A 同 GB/T 177 ASTM G48 A 试验时间和试验温度不同 试验温度不同，合格指标不GB/T 177 ASTM A923 C法 同，试验材料对象不同 GB/T 4157 NACE TM0177 等同 GB/T 8650 NACE TM0284 等同 GB/T 178 ASTM G36 试验溶液不同

5．腐蚀试验中应注意的事项

5.1 本汇编只是给出了各种腐蚀试验方法的关键要点，如了解其具体内容和要求，应参看各试验标准的原文条款。

5.2 各种腐蚀试验方法所适用的合金材料对象不同。针对某种合金材料应选用适合的腐蚀试验方法。如对双相不锈钢常选用ASTM A923标准；对镍基合金则常用ASTM A262 C法。

5.3 对于大多数的试验方法标准都只是规定了试验具体内容和要求，并没有给出试验的合格指标。所以当确定腐蚀试验方法的同时，首先应在设计图纸技术条件中给出相应的试验条件（如GB/T415和TM0177方法中的门槛应力值）和合格指标。

5.4对于试验环境条件如溶液的浓度，试验时间和试验温度应严格按标准要求，否则会影响试验结果的准确性。

5.5应力腐蚀试验中拉棒试样的表面加工粗糙度会严重影响试验结果的合格与否，应予以高度注意。

5.6合金材料腐蚀率在单位换算时往往涉及到材料的密度。有的腐蚀标准中给出了相应合金的密度，当没有给出合金的密度时应参照ASMEⅡ卷D篇的数值。

2009-12-7定稿

参考资料

①《压力容器相关标准》第四版（2006年3月） ②《压力容器相关标准》第五版（2008年12月）

③ GB/T 4157-2006《金属在硫化氢环境中抗特殊形式环境开裂实验室试验》 ④ GB/T 8650-2006《管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法》 ⑤ ASTM A262-2002a《检测奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感度的标准方法》 ⑥ ASTM G28-02 （原文） ⑦ ASTM G48-03 （原文） ⑧ ASTM A923-06 （原文） ⑨ ASTM G36

⑩ NACE TM0177-1996 （原文）

11 NACE TM0284-2003 （原文） ○

12 《双相不锈钢》吴玖著 ○

13《DICREST－用于酸性环境且具有良好抗HIC性能的新型压力容器钢》 ○

14《美国工程材料标准ASTM/ASME A/SA516，DICREST 5/10/15 细晶粒结○

构钢－用于酸性工作环境的压力容器钢 DH－E17－C说明书》（1997年7月）

15 《400万吨/年高压加氢裂化装置热高分气空冷器》○技术条件中国石化工程建

设公司

16《柴油加氢联合装置－200×○104吨/年轻柴油加氢装置反应流出物空冷器订货

技术条件》 中国石化洛阳石化工程公司