高温高压腐蚀测试是指在高温高压环境中评估金属材料的耐腐蚀性能的一种试验方法。它模拟材料在实际工况中的腐蚀行为，广泛应用于石油、化工、核电、航空航天等领域，尤其是那些需要承受极端环境的设备和部件。通过这种测试，可以有效预测材料在高温高压环境下的使用寿命和可靠性。

一、试验流程与数据处理

1、典型试验流程（以高温高压水应力腐蚀试验为例）

试样制备：

根据试验类型选择试样形式（如U型弯试样：厚度1-3mm，弯曲半径5-10mm；拉伸试样：标距段直径5-8mm）；

试样表面打磨至Ra≤0.8μm，去除氧化皮与油污，超声清洗后干燥，称重并记录尺寸（用于后续失重计算）。

设备调试与介质配置：

检查高压反应釜密封性（氮气试压，保压2h无泄漏）；

配置腐蚀介质（如含3ppmCl⁻的高温高压水，pH调节至9.5±0.2），注入反应釜后排除空气（避免氧干扰）。

试验运行与参数监控：

按升温速率（2℃/min）升至目标温度（如300℃），通入高压氮气/氢气至目标压力（如15MPa）；

维持试验条件，定期记录温度、压力、pH值，若为电化学试验则实时采集极化曲线（扫描速率0.1mV/s）。

试验终止与试样分析：

试验结束后，缓慢降温（1℃/min）至室温，泄压后取出试样；

清洗试样表面腐蚀产物（采用弱酸洗，如5%柠檬酸溶液，避免过度腐蚀基体），称重计算失重腐蚀速率；

通过金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）观察腐蚀形貌（如裂纹长度、点蚀坑深度），采用能谱仪（EDS）分析腐蚀产物成分（如Fe₃O₄、Cr₂O₃）。

2、数据处理与结果评定

腐蚀速率计算：

均匀腐蚀速率通常采用失重法计算，公式为：v=ρ×A×t8760×Δm

其中：v为腐蚀速率（mm/a，毫米/年）；Δm为试样失重（g）；ρ为材料密度（g/cm³）；A为试样表面积（cm²）；t为试验时间（h）。

局部腐蚀评定：

点蚀等级按ASTMG48标准分为0-5级（0级无点蚀，5级点蚀深度＞1mm）；应力腐蚀开裂敏感性用“断裂时间”或“裂纹扩展速率（da/dt）”表示，断裂时间越长、da/dt越小，材料耐SCC性能越好。

氢致损伤评定：

氢剥离试验中，通过金相截面观察“剥离层厚度”或“氢致裂纹数量”，按NACETM0284标准判定为“无裂纹（0级）”“少量裂纹（1级）”“严重裂纹（3级）”。

二、试验注意事项与安全要求

设备安全：

高压反应釜需定期进行水压试验（每年1次），爆破片需按额定压力更换（使用寿命不超过1年）；

试验过程中严禁超温、超压运行，若出现压力骤升或泄漏，需立即切断加热源并泄压。

介质安全：

腐蚀性介质（如H₂S、浓酸）需在通风橱内配置，操作人员需佩戴耐腐蚀手套、护目镜；

易燃易爆气体（如H₂、CH₄）需远离火源，系统需配备惰性气体（如N₂）吹扫装置，防止气体爆炸。

试验重复性：

每组试验至少制备3个平行试样，若腐蚀速率偏差超过10%，需重新试验；

腐蚀产物清洗方法需统一（如酸洗时间、温度），避免因清洗不当导致数据偏差。

三、应用领域

高温高压腐蚀试验广泛应用于需耐受极端环境的工业领域，核心场景包括：

石油化工：评估加氢反应器、催化裂化装置用钢（如Cr-Mo钢、镍基合金）在高温高压H₂S/Cl⁻环境下的耐蚀性；

能源领域：核电一回路/二回路设备（如蒸汽发生器传热管）在高温高压水中的应力腐蚀性能测试，火电高压锅炉用钢的氧化腐蚀评估；

航空航天：航空发动机燃烧室、涡轮叶片在高温高压燃气（含O₂、CO₂）中的高温氧化与热腐蚀试验；

煤化工：煤制氢反应器、合成气管道用钢在高温高压H₂/CO酸性环境下的氢致损伤与均匀腐蚀评估。

通过该试验，可为材料选型（如“22Cr双相钢vs316L不锈钢”）、设备寿命预测（如“剩余寿命10年vs5年”）及腐蚀防护技术改进（如涂层、缓蚀剂添加）提供科学依据。

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