研究海底管线焊接接头的SSC和HIC腐蚀试验

海底管线是海上油气集输工程中的“动脉”，其运行状况的好坏 直接影响到油田的顺利开发。近年来，海底管线出现泄漏和断裂破坏事故逐渐增多，相继在渤海湾和南海部分油田出现过海底管线包括连接的软管或立管的失效事件。腐蚀是海底管线发生破坏的主要因素之一-，尤其是对于在H2S酸性腐蚀环境下服役的海底管线。因此，近期建设的海底管线项目从设计到施工的各环节对腐蚀的要求都很严格。焊接接头是海底管线的重要组成部分，对于H2S酸性环境下服役的海底管线，其焊接接头不仅要满足强度、韧性等力学性能指标，更要具有很好的抗H2S腐蚀能力。本文基于惠州19-2&19-3 海底管道项目对含H2S酸性服役环境下海底管线焊接I艺设计要点进行了分析，进行了焊接试验，并重点对焊接接头的SSC和HIC腐蚀试验进行了研究。

SCC和HIC腐蚀试验

SCC 试验

根据DNV os F10I和NACE MR 0175规范要求，在规范中未规定服役于酸性环境下的材料需要进行Scc试验。而根据这两个规范的要求，SZP-50、 SZP-50R两组焊接工艺需要进行ScCc试验。试验标准为DNV os F101和NACE TM-0177。 每种工艺取3个试样，焊缝位于试样中心，试样尺寸15mmx115mmx5mm，(宽、 长、厚) ,试验装置如图1所示，采用四点弯曲试验夹具，加载应力为试样最小屈服强度的72%，加载挠度0.715mm;试验溶液为: 50g/L NaC1 +4g/L CHzCOOH +蒸馏水，试验前pH值2.6,溶液体积与试样总表面积比为30 ml/cm2↓试样在试验溶液中浸泡时间为720h,保持试验温度(24+3) C,溶液pH值3.5+0.1。

试验结束后，取出试样清洗后观察，SZP-50、SZP-50R试验后试样表面照片如图2所示，无腐蚀裂纹，无断裂，焊接接头scc试验合格，证明焊接接头具有较好的耐SCC腐蚀能力。

HIC试验

依据DNV-OS-F101和NACE 0284-2003 试验标准，选取SZP-50焊接工艺进行HIC试验。每种工艺的焊接接头取3个试样，焊缝位于试样中心，试样尺寸20mmx100mmxl3mm，(宽、 长、厚) :试验溶液为NACE TM 0284-2003的A溶液(50g/L NaCl +5g/L CHCOOH +蒸馏水)，试验前pH值2.7，溶液体积与试样总表面积比3.9 ml/em'; 试验时，试样在A溶液中浸泡时间为96h,试验温度25+3C，pH值<3.3241。

HIC试验后取出试样，清洗后在低倍显微镜下检查，所有试样表面均未发现裂纹、氢鼓泡等，所以焊接接头各微区的HIC敏感性指标均为零:对其进行金相检查，剖面金相观察无HIC裂纹，焊接接头具有高的抗HIC腐蚀能力。HIC试验后母材及焊缝金相照片如图3所示。

基于惠州19-2&19-3 海底管线项目实际需求，对H2S酸性服役环境海底管线的焊接接头腐蚀机理及影响因素的分析，提出了焊接工艺设计控制的要点。通过SSC和HIC腐蚀试验和对试验结果的分行分析可知，所用的焊接工艺可以获得H2S酸性服役环境下耐SCC和HIC腐蚀性能良好的焊接接头。所开发的焊接工艺已经在惠州19-2&19-3 海底管线项目中成功应用，并取得良好效果。