ICS77.060 CCSH25 中华人民共和国国家标准 GB/T43606—2023 原油船货油舱用耐蚀钢腐蚀 性能测试方法 Corrosiontestmethodofcorrosionresistantsteelforcargooiltanks 2023-12-28发布 2024-07-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。 本文件起草单位:洛阳船舶材料研究所(中国船舶集团有限公司第七二五研究所)、冶金工业信息标 准研究院、青岛钢研纳克检测防护技术有限公司、广西产研院新型功能材料研究所有限公司、厦门双瑞 材料研究院有限公司、广西科学院、中核核电运行管理有限公司、北京科技大学。 本文件主要起草人:查小琴、罗先甫、李倩、侯捷、刘凯吉、潘凯、张欣耀、赵茂密、刘晓勇、张波、 秦颐鸣、吴镇宇、尚宪和、董超芳、陈沛、田子健、郭佳文、陈家欣、胡明磊、孙绪鲁、孙梦寒、张维。 ⅠGB/T43606—2023 原油船货油舱用耐蚀钢腐蚀 性能测试方法 1 范围 本文件规定了原油船货油舱用耐蚀钢及其焊接接头耐腐蚀性能测试的取样及试样制备、模拟上甲 板工况和模拟内底板工况试验装置、试验条件、试验步骤、试验结果与评定、试验报告。 本文件适用于原油船货油舱用耐蚀钢及其焊接接头的腐蚀性能测试。 注:原油船货油舱用耐蚀钢及其焊接接头指原油船货油舱用上甲板耐蚀钢、内底板耐蚀钢及焊接接头。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T622 化学试剂 盐酸 GB/T629 化学试剂 氢氧化钠 GB/T1266 化学试剂 氯化钠 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T9258.3 涂附磨具用磨料 粒度分析 第3部分:微粉P240~P2500粒度组成的测定 GB/T10123 金属和合金的腐蚀 术语 GB/T16545—2015 金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除 3 术语和定义 GB/T10123界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 腐蚀损耗 corrosionloss 根据试样腐蚀失重、试样表面积及材料密度计算出的试样平均腐蚀减薄。 4 概述及要求 4.1 概述 4.1.1 原油船货油舱包括上甲板、纵舱壁和内底板等。货油舱舱体顶部空间会形成复杂的腐蚀性环境,包 括原油中挥发出来的H2O和H2S,以及包含N2、O2、SO2和CO2等成分的气体。货油舱上甲板温度随外 界温度变化明显,而舱内装载的原油具有巨大的热容,使舱内混合气体的温度很稳定。因此,白天舱内外 温差较小时舱内上甲板下表面干燥,夜晚舱内气体的温度高舱外温度低,上甲板下表面会形成含H2S和 SO2等成分的凝结水,具有很强的腐蚀性。货油舱上甲板长期处于这种干湿循环状态,会使其下表面腐蚀 严重。纵舱壁主要接触原油,腐蚀轻微。货油舱底主要是原油中分离出来的沉积水,其中溶解了大量的酸 1GB/T43606—2023 性气体,并含有较高浓度的Cl-,在这种酸性的盐溶液中货油舱局部可能发生腐蚀。 4.1.2 货油舱耐蚀钢腐蚀性能的检测重点是上甲板耐蚀性和内底板耐蚀性。根据上甲板和内底板的服役 特点,通过设计特定的装置控制腐蚀环境,可测定耐蚀钢的腐蚀性能。图1为原油船的典型剖面图。 标引序号说明: 1———上甲板; 2———压载水舱; 3———外纵舱壁; 4———舷侧货油舱; 5———内纵舱壁; 6———防倾肘板; 7———中货油舱; 8———横向腹板; 9———舱壁; 10———内底板; 11———沉积水; 12———舷侧板; a———需加保护的区域厚度,约0.3m; b———最上层检验通道到上甲板的高度。 图1 原油船的典型剖面图 4.2 要求 4.2.1 对于模拟上甲板工况条件的试验,需要常规钢作为确定环境的参比试样。参比试样与耐蚀钢试 样应同时进行试验,经过98d腐蚀试验后,如果5个环境参比试样(试样尺寸及制备要求见表2)中有3 个及以上试样的失重在式(1)范围内,说明试验环境符合条件,否则,应重新调整试验环境。通过调整模 拟货油舱气体中H2S的浓度来调整试验环境,H2S的浓度越大,腐蚀性越强。 0.005×S×D≤WC≤0.011×S×D ……………………(1) 式中: 0.005———系数,单位为厘米(cm); 2GB/T43606—2023 S———试样的受试面积,单位为平方厘米(cm2); D———钢材的密度,单位为克每立方厘米(g/cm3); WC———单个试样的失重,单位为克(g); 0.011———系数,单位为厘米(cm)。 4.2.2 环境参比试样的化学成分应符合表1的要求,力学性能应能代表用于船上预定用途的钢材。推 荐采用EH32、EH36等船体结构钢中的优质钢,以确保P、S含量符合表1的规定。 表1 环境参比试样用常规钢化学成分 元素 CMnSiP SAlNbVTiCuCrNi Mo 质量 分数 %0.13 ~ 0.171.00 ~ 1.200.15 ~ 0.350.010 ~ 0.0200.002 ~ 0.008≥ 0.015≤ 0.02≤ 0.10≤ 0.02≤ 0.1≤ 0.1≤ 0.1≤ 0.02 w(Nb+V+Ti)≤0.12%,除铁以外的其他元素的质量分数≤0.02% 5 取样及试样制备 5.1 试样尺寸及加工数量 常规钢环境参比试样、耐蚀钢母材试样和耐蚀钢焊接接头试样的尺寸及加工数量见表2。 表2 试样尺寸及制备要求 试样类型钢板厚度 mm试样尺寸/mm 长 宽 厚试样数量 个说明 常规钢环境 参比试样≥5 60±125±15±0.5 5尺寸见图2母材试样,板材厚度超过5mm,取 5mm厚试样 <5 60±125±1 — 5尺寸见图2母材试样,板材厚度不超过 5mm,取原板厚试样 上甲板母 材试样≥5 60±125±15±0.5 20沿轧制方向取样,尺寸见图2母材试样,板材 厚度超过5mm,取5mm厚试样 <5 60±125±1 — 20沿轧制方向取样,尺寸见图2母材试样,板材 厚度不超过5mm,取原板厚试样 上甲板焊接 接头试样— 60±125±15±0.5 5焊缝位于试样中部,尺寸见图2焊接接头 试样 内底板 母材试样≥5 60±125±15±0.5 5沿轧制方向取样,尺寸见图3母材试样,板材 厚度超过5mm,取5mm厚试样 <5 60±125±1 — 5沿轧制方向取样,尺寸见图3焊接接头试 样,板材厚度不超过5mm,取原板厚试样 内底板焊接 接头试样— 60±125±15±0.5 5焊缝位于试样中部,尺寸见图3焊接接头 试样 3GB/T43606—2023 a) 母材试样 b) 焊接接头试样 标引序号说明: 1———焊缝; a———试样长度,(60±1)mm; b———试样宽度,(25±1)mm; c———试样厚度,(5±0.5)mm; d———焊缝宽度,(15±5)mm。 图2 模拟上甲板工况条件试验试样尺寸 a) 母材试样 b) 焊接接头试样 标引序号说明: 1———焊缝; a———试样长度,(60±1)mm; b———试样宽度,(25±1)mm; c———试样厚度,(5±0.5)mm; d———(12.5±0.5)mm; e———(5±0.5)mm; f———ϕ(2±0.5)mm; g———焊缝宽度,(15±5)mm。 图3 模拟内底板工况条件试验试样尺寸 5.2 耐蚀钢母材试样 5.2.1 试样从同一炉号、同一规格和同一热处理批次的钢材中取样。 5.2.2 在力学试验取样点附近截取试样,试验面为近轧制表面。 5.3 耐蚀钢焊接接头试样 5.3.1 焊接接头试件采用与试验母材同炉号材料焊接,焊缝的宽度(不包括热影响区)应为10mm~ 20mm,对于超过20mm厚的母材,通常可单面减薄至约20mm后再进行焊接。 注:试件是指加工试样前的坯料。 4GB/T43606—2023