氢致开裂HIC是金属材料在含氢环境中因氢原子渗透引发的脆性断裂现象。根据《GB/T8650-2022》标准，检测核心在于模拟材料在湿硫化氢（H₂S）环境中的氢渗透行为。实验室通常采用恒载荷拉伸试验或三点弯曲试验，通过测量裂纹扩展速率和临界应力强度因子（K₁H）评估材料抗HIC性能。

在石油天然气行业和石化行业中，如果在湿H₂S环境下选用碳钢或低合金钢，那么钢板会发生很严重的脆化。

脆化的机理

H₂S与钢材表面发生腐蚀反应产生氢，而后氢又被钢材吸收导致氢脆。对于低合金钢来说，这种破坏可分为以下几种类型：

1）氢诱导开裂（HIC）。HIC不需要应力就可以在钢材内部产生并传播。

2）硫化物应力开裂（SSC）。SSC主要出现在硬度高的区域，如焊缝区。

3）应力方向氢诱导开裂（SOHIC）。事实上，SOHIC可被看作是HIC和SSC共同作用的结果。

4）氢致延迟裂纹：容器在焊接过程中，焊接材料中水分或油污在电弧高温作用下分解产生氢，这些氢一部分进入熔融的焊缝金属中，当焊缝冷却时来不急扩散出去形成局部高压而导致焊缝出现微裂纹的现象。

涉及产品

管线钢，压力容器钢板，法兰和管件，石油管道、压力容器、锅炉、石油钻杆、阀门、法兰、管件、石化配件。抗氢致开裂（HIC）的措施

•在设计阶段，选择具有良好抗氢致开裂性能的钢材，如抗氢钢。这些钢材经过特殊处理，能够有效抵抗氢的侵入和扩散，降低氢致开裂的风险。

15CrMoR：是压力容器用钢，属于中温抗氢钢，具有良好的抗氢腐蚀性能和高温强度，常用于制造石油化工设备、核电站反应堆压力容器等。

20CrMo：具有较高的强度和韧性，广泛应用于石油、化工等领域的高温高压设备，如石油钻探井下工具、油气管道等。

30CrMo、35CrMo：具有较高的抗硫抗氢性能和优良的高温强度，常用于制造石油化工设备、核电站反应堆压力容器、锅炉等。

42CrMo：具有高强度和高韧性，常用于制造承受高负荷的零件，如汽车发动机的曲轴、连杆等。

22CrMo：除了具有良好的抗硫抗氢性能外，还具有较高的抗拉强度和抗冲击性能，常用于制造石油化工设备、核电站反应堆压力容器等。

25Cr2MoVA：具有较高的硫化物应力腐蚀开裂抗性和较好的抗氢脆性能，广泛应用于石油、化工等领域的高温高压设备，如石油钻探井下工具、油气管道等。

Q245R(HIC)：是做了抗氢致开裂检验的Q245R容器板，成分要求熔炼分析P不大于0.015、S不大于0.003；成品分析P不大于0.015、S不大于0.004。

14Cr1MoR：适用于锅炉及其附件的中常温压力容器的受压元件，厚度为3mm-200mm。

Cr1MoR：是一种低合金高强度钢板，具有优异的抗腐蚀性能和机械性能，广泛应用于石油、化工、电力等领域。

严格控制材料的质量，确保其符合相关标准和规范。对原材料进行严格的检验和测试，防止使用含有缺陷或杂质的材料。

•在可能产生氢致开裂的环境中，如石油和天然气开采、化工等行业，通过工艺控制和监测手段，降低硫化氢的浓度，减少氢的产生。

•保持环境的湿度和温度在合适的范围内，避免湿硫化氢环境的形成，从而减少氢致开裂的可能性。

•在设计过程中，避免应力集中和结构不合理导致的氢致开裂。采用合理的结构形式和焊接工艺，减少焊接残余应力。

•在制造过程中，严格控制焊接质量，避免焊接缺陷的产生。对焊接接头进行无损检测，确保其质量符合要求。

•在金属表面涂覆一层耐腐蚀的涂层，如有机涂层、金属涂层等，能够有效隔离金属与腐蚀介质的接触，减少氢的侵入。

•采用阴极保护技术，如牺牲阳极法或外加电流法，使金属表面处于阴极极化状态，从而抑制氢的析出和扩散。

•对设备和管道进行定期的检测和评估，及时发现和处理氢致开裂的隐患。采用无损检测技术，如超声波检测、磁粉检测等，对设备进行全面检测。

•对发现的氢致开裂缺陷及时进行修复，根据缺陷的严重程度采取相应的修复措施，如补焊、更换部件等。

通过以上措施的综合应用，可以有效提高材料和设备的抗氢致开裂能力，确保其在含氢环境中的安全运行。

无锡力博实验室是专业的第三方检测机构，拥有独立实验室，能按照国家标准或行业标准，对样品进行HIC氢致开裂检测，为客户提供产品失效分析、产品寿命评估、产品环境适应性等多方面的技术服务，缩短客户的产品研发时间，减少研发成本，找出不合格产品失效原因所在，如果您有相关的检测需求,欢迎前来咨询！