SSC TEST (SULPHIDE STRESS CRACKING)

SSC TEST – SSCC TEST
(SULPHIDE STRESS CORROSION CRACKING)

SSC Test misura la criccatura da tensocorrosione in soluzioni con acido solfidrico (H2S).
Il contatto tra il solfuro d’idrogeno e l’acciaio porta allo sviluppo di cricche tramite un fenomeno chiamato Sulphide Stress Cracking (SSC) o Sulphide Stress Corrosion Cracking (SSCC). Entrambe sono sinonimi ed indicano la formazione di cricche perpendicolari alla superficie dovute al contatto con solfuro d’idrogeno (H2S) in presenza di stress meccanici portando a un tipo particolare di corrosione ambientale detta di tensocorrosione.

METODI DI PROVA

  • EFC 16 3° Edizione
  • ANSI NACE TM0177- Metodo A + ASTM G49
  • ANSI/NACE TM0177 Metodo C C-ring
  • EFC 16 3° Edizione Metodo B + ISO 7539-2
  • ANSI/NACE TM0177 Metodo B + ASTM G39
  • EFC 16 3° Edizione Metodo C + ASTM G38
  • ANSI/NACE TM0177 Metodo C + ASTM G38
  • EFC 16 3° Edizione Metodo C + ISO 7539-5
  • NACE TM0316
  • ANSI/NACE TM0177 Metodo D

SSC Test – SSCC Test – Sulphide Stress Corrosion Cracking

Sulphide Stress Corrosion Cracking

I PRINCIPALI STANDARD: NACE TM0177, TM0316, EFC16

Il fenomeno del SSC può essere quindi studiato attraverso differenti metodi che sono stati codificati negli ultimi decenni da NACE ed EFC. Le normative di riferimento più usate per ssc test sono NACE TM0177 NACE TM0316 ed EFC 16.

Le soluzioni sono di varia natura e contengono cloruro di sodio, acido acetico e/o acetato di sodio in proporzioni variabili a seconda delle norme. Questi reagenti simulano gli ambienti acquosi con cui verranno a contatto gli item. Le soluzioni sono poi saturate con solfuro d’idrogeno (H2S) e in queste vengono esposti i provini tensionati con geometrie differenti in funzione del metodo ssc scelto.

Il più comune è il Four Point Bending (FPB) richiesto spesso come NACE TM0316, NACE TM0177 + ASTM G39 o EFC 16 Metodo B. Consiste in un provino parallelepipedo tensionato con quattro punti di contatto dove la parte che subisce lo stress desiderato è compresa tra i due roller interni. Quando invece è necessario applicare uno stress orientato in una precisa direzione il Sulphide Stress Cracking (SSC) o Sulphide Stress Corrosion Cracking (SSCC) si testa con il proof ring. Richiesto spesso come ssc test NACE TM0177 o EFC 16 Metodo A, consiste in un provino simile a quello di un tensile test che viene caricato con uno stress uni assiale e al contempo viene immerso in una cella dedicata per mantenere le condizioni ambientali richieste. Un terzo modo per valutare la resistenza solfuro d’idrogeno (H2S) è il cosiddetto C-Ring. Il provino è particolarmente indicato per testare sezioni di tubi ma può essere ricavato anche da materiali pieni. Consiste in una sezione di tubo dal quale viene rimosso un settore di 120-150°. Il provino assume la forma della lettera “C” e viene forato ortogonalmente e tensionato tramite una barra filettata in acciaio inossidabile opportunamente isolato. Lo stress maggiore si concentra nella zona diametralmente opposta alla sezione rimossa.

Tensocorrosione:
calcolo del fattore critico di stress

Esistono casi in cui è necessario misurare il fattore critico di stress che rappresenta la deflessione oltre la quale si ha il 50% di probabilità di fallimento e di manifestazione del Sulphide Stress Cracking (SSC) o Sulphide Stress Corrosion Cracking (SSCC).

Il parametro è generalmente abbreviato come Sc e si misura con il test secondo NACE TM0177 Metodo B. Da non confondersi con il Four Point Bending (FPB), il test consiste in un provino parallelepipedo che presenta due fori al centro e che viene tensionato con tre punti di contatto.

Essendo un metodo che ci restituisce un dato statistico più provini dovranno essere testati contemporaneamente per ottenere una base dati robusta e calcolare un valore di Sc rappresentativo del materiale.

L’ultimo metodo è il Double Cantilever, normato da NACE TM0177 ed EFC 16 Metodo D. Consiste in un provino parallelepipedo con un intaglio e una precricca di fatica al centro che viene tensionato tramite l’applicazione di un cuneo di geometria nota. In questo caso il parametro che si va a calcolare è il critical stress intensity factor o KISSC.

La prova si innesta negli studi di meccanica della ed è correlato direttamente con l’ambiente contenente solfuro d’idrogeno in grado di innescare Sulphide Stress Cracking (SSC) o Sulphide Stress Corrosion Cracking (SSCC).

In ogni caso, indipendentemente dal metodo utilizzato il test ha una durata di 720 ore. Al termine del test l’area sottoposta a stress viene analizzata per determinare la presenza delle cricche tipiche.

SSC tensocorrosione

SSC tensocorrosione

Sour service corrosion

Sour service corrosion

CRA e sour service corrosion

Il fenomeno nasce dalla combinazione di uno sforzo applicato e di un ambiente corrosivo saturato con solfuro d’idrogeno (H2S). Questo tipo di corrosione ambientale prende il nome di Sulphide Stress Cracking (SSC) o Sulphide Stress Corrosion Cracking (SSCC) quando si manifesta a temperatura ambiente e principalmente su acciai al carbonio e bassolegati. Quando interessa gli acciai inossidabili, i duplex o i CRA (Corrosion Resistant Alloys) in generale prende invece il nome di Stress Corrosion Cracking (SCC). La pericolosità dei fenomeni tensocorrosivi per i materiali utilizzati nel settore petrolifero è stata riconosciuta sin dai primi anni ‘50.

Gli esperimenti condotti in laboratorio e l’esperienza maturata sul campo hanno mostrato che anche concentrazioni estremamente basse di solfuro d’idrogeno (H2S) possono causare la rottura o il danneggiamento di materiali suscettibili a questo tipo di attacco. Normative per la selezione dei materiali come la MR0175/ISO15156 sono nate per facilitare l’adozione di specifici criteri che garantiscano la resistenza al solfuro d’idrogeno (H2S) e ai fenomeni sopra menzionati di acciai al carbonio, bassolegati e CRA.

Sour service corrosion

Sour service corrosion
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