1、范围

1.1 本规程涵盖了用于炼油厂高压 / 高温（HP/HT）气态氢服务的双金属不锈钢合金 / 钢板的剥离评估程序。它包括以下程序：(a) 制作合适的实验室测试试样；(b) 在实验室中获得与炼油厂 HP/HT 氢气服务类似的充氢条件，用于评估暴露在这些环境中的双金属样品；(c) 执行测试数据的分析。本规程的目的是允许在试验实验室之间比较双金属不锈钢合金 / 钢对氢致剥离（HID）的电阻数据。

1.2 本规程主要适用于通过将不锈钢合金堆焊在钢基体上制造的双金属产品。使用这种做法开发的大多数信息都是针对此类材料获得的。本文所述的程序也可适用于评估热轧粘合、爆炸粘合或在钢基材上应用不锈钢合金的其他合适工艺。然而，由于可能的材料、试验条件和试验程序的变化范围很广，因此由本规程的用户来确定这些程序对此类材料的评估的适用性和适用性。

1.3 本规程适用于评估可能产生 HID 的严重充氢使用条件下的材料，用于钢制设备上的不锈钢堆焊层。然而，应该注意的是，这种做法可能不适用于尚未观察到导致 HID 在使用中的双金属结构或使用条件的形式。

1.4 有关 HID 用双金属不锈钢合金 / 钢板的评估、测试方法、测试条件、材料和焊接变量的影响以及检查技术的其他信息，请参见附录 X1。

1.5 以国际单位制表示的数值应视为标准。本标准的使用者有责任在使用前制定适当的安全、健康和环境实践，并确定监管限制的适用性。

1.6 本国际标准是根据世界贸易组织技术性贸易壁垒委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。

2、原理

不锈钢合金 / 钢试样在高压 / 高温条件下暴露在气态含氢环境中，有足够的时间在材料中产生充氢。暴露后，以受控速率将试样冷却至环境温度。然后将试样在室温下保持指定的时间，以便在不锈钢合金表面层和钢之间形成 HID。在保持期结束后，使用直束超声波方法和金相检验对该界面处的试样进行 HID 评估，以确认是否发现任何 HID。然后，用这种方法表征脱胶区域的大小和分布。

3、试验步骤

3.1 试验准备

将制备好的试样放入高压试验装置的试验池中，连接好试验气体管路、加热装置、温度及压力监测装置等，确保整个试验系统密封良好，各装置能正常运行。

3.2 充氢环境建立

向试验池中通入高压氢气，压力控制在 14 - 20MPa ，同时启动加热装置，将试验温度升至 300 - 500℃，具体的压力和温度根据实际工况或相关标准确定。保持该氢环境，持续时间根据实际情况设定，通常为 24 - 72 小时，以使试样充分充氢。

3.3 冷却过程

充氢结束后，按照指定的冷却速率进行冷却，一般为 150 - 200℃/h ，避免氢过快逸出或残留，冷却至室温。

3.4 静置观察

将冷却后的试样在室温下静置一定时间，时间可根据材料特性和经验确定，一般为 24 - 48 小时，使可能产生的氢致剥离现象充分显现。

3.5 检测评估

3.5.1 超声波检测

按照 ASME Sec. V, Article 4, Technique two 的要求，使用直束超声波检测方法对试样进行全面扫描，检测界面是否存在剥离缺陷。记录检测到的缺陷位置、大小等信息。

3.5.2 金相分析

选取有代表性的区域对试样进行切割，制作金相试样。经过研磨、抛光后，使用合适的腐蚀液进行腐蚀，在金相显微镜下观察界面微观结构，确定是否存在脱粘区域，测量剥离面积占比等参数。