一、硫化氫（H?S）的危害：為何必須嚴(yán)防死守？

硫化氫是一種劇毒、易燃易爆的酸性氣體，其危害主要體現(xiàn)在：

1. 劇毒性： 低濃度（>10ppm）即可引起眼睛和呼吸道刺激；濃度達(dá)到100ppm以上，短時(shí)間內(nèi)即可導(dǎo)致嗅覺(jué)失靈（“嗅覺(jué)疲勞”）；濃度超過(guò)500ppm，可迅速導(dǎo)致昏迷、呼吸麻痹甚至“閃電式”死亡。

2. 強(qiáng)腐蝕性： H?S溶于水形成弱酸，能直接腐蝕金屬。更危險(xiǎn)的是，它會(huì)導(dǎo)致硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSCC） 和氫致開(kāi)裂（HIC）。

3. 氫脆（HIC/SSC）： 這是最致命的威脅。H?S腐蝕金屬時(shí)，產(chǎn)生的氫原子會(huì)滲入鋼材內(nèi)部，在應(yīng)力集中的區(qū)域（如焊縫、缺陷處）聚集并形成高壓氫氣泡，導(dǎo)致鋼材內(nèi)部產(chǎn)生階梯狀裂紋（HIC）或在應(yīng)力作用下發(fā)生脆性斷裂（SSC）。這種斷裂往往突然發(fā)生，無(wú)明顯征兆，極易引發(fā)管道爆裂、井噴、爆炸等 catastrophic 事故。

因此，在含H?S的“酸性環(huán)境”中服役的設(shè)備，其材料必須具備抵抗H?S腐蝕和氫脆的能力。

二、什么是硫化氫試驗(yàn)？——專(zhuān)為“抗毒”而生的材料考驗(yàn)

硫化氫試驗(yàn)，通常指的是在模擬實(shí)際工況的酸性環(huán)境中，對(duì)金屬材料（尤其是碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等）進(jìn)行的抗硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSC）和抗氫致開(kāi)裂（HIC）能力的評(píng)定試驗(yàn)。它不是單一測(cè)試，而是一套完整的試驗(yàn)體系。

核心試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：NACE MR0175 / ISO 15156

這是全球油氣行業(yè)公認(rèn)的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了在含H?S環(huán)境中使用的材料必須滿(mǎn)足的最低要求。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，主要進(jìn)行以下兩類(lèi)試驗(yàn)：

1. HIC（Hydrogen Induced Cracking）試驗(yàn) —— 抗氫致開(kāi)裂試驗(yàn)

• 將試樣浸泡在按照NACE TM0284標(biāo)準(zhǔn)配制的酸性溶液中（通常為pH=3的Na?S溶液，充入H?S氣體至飽和）。

• 持續(xù)浸泡96小時(shí)（4天）。

• 取出后，對(duì)試樣進(jìn)行超聲波探傷或切割后金相分析，檢查內(nèi)部是否產(chǎn)生裂紋。

• 目的： 評(píng)估材料在靜態(tài)、飽和H?S溶液中，抵抗內(nèi)部氫致裂紋形成和擴(kuò)展的能力。

• 方法：

• 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)： 計(jì)算裂紋長(zhǎng)度率（CLR）、裂紋厚度率（CTR） 和裂紋敏感率（CSR），要求均低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閾值（如CLR<15%, CTR<5%, CSR<2%）。

2. SSC（Sulfide Stress Cracking）試驗(yàn) —— 抗硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂試驗(yàn)

• 使用恒載荷或四點(diǎn)彎曲等方式對(duì)試樣施加應(yīng)力（通常為材料屈服強(qiáng)度的75%或80%）。

• 將受力試樣完全浸入按NACE TM0177標(biāo)準(zhǔn)配制的酸性溶液中（如Solution A: pH=2.7的CH?COOH+NaCl+H?S）。

• 持續(xù)暴露720小時(shí)（30天）。

• 目的： 評(píng)估材料在拉伸應(yīng)力和H?S環(huán)境共同作用下，抵抗延遲脆性斷裂的能力。

• 方法：

• 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)： 試樣在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不發(fā)生斷裂，即為合格。

三、誰(shuí)需要做硫化氫試驗(yàn)？

• 油氣行業(yè)： 油田鉆采設(shè)備（鉆桿、套管、油管）、集輸管線(xiàn)、煉油廠(chǎng)反應(yīng)器、換熱器、閥門(mén)、法蘭等。

• 石化與化工： 涉及含硫原料處理的裝置。

• 海上平臺(tái)： 海水環(huán)境與H?S可能共同作用，腐蝕風(fēng)險(xiǎn)更高。

• 材料制造商： 生產(chǎn)抗硫管線(xiàn)鋼、壓力容器鋼、不銹鋼等的鋼廠(chǎng)，需提供材料的HIC/SSC試驗(yàn)報(bào)告作為質(zhì)量證明。

• 工程公司與業(yè)主： 在項(xiàng)目招標(biāo)和設(shè)備采購(gòu)中，將HIC/SSC合格作為強(qiáng)制性技術(shù)要求。