可送检的样品类型与对应检测项目
| 样品类型 | 典型应用场景 | 主要检测项目 | 常用方法 / 参考 |
|---|---|---|---|
| 油套管与钻具用钢 | 含硫化氢油气井的管柱、钻杆、加重钻杆等，服役中承受拉压与振动交变载荷 | 腐蚀疲劳寿命（S-N曲线）、条件腐蚀疲劳极限、裂纹扩展速率、硫化物应力开裂门槛 | GB/T 20120.1-2006循环失效试验；GB/T 3075-2021轴向力控制方法；GB/T 4157-2017恒载荷法 |
| 弹簧与高强度紧固件 | 气田压缩机组阀簧、井口设备螺栓（10.9级、12.9级）、卡瓦与吊卡弹簧 | 腐蚀疲劳寿命、氢致开裂敏感性、断口氢脆比例、残余承载能力 | GB/T 20120.1-2006；GB/T 8650-2015氢致开裂评定；GB/T 3075-2021 |
| 抗硫阀杆与井口装置锻件 | 节流阀杆、闸阀板、悬挂器与封隔器锻件，接触含硫化氢钻井液与采出流体 | 硫化氢腐蚀疲劳测试（应力寿命曲线）、门槛应力评定、裂纹源区与扩展区分析 | GB/T 4157-2017；GB/T 20120.1-2006；GB/T 20972.1-2007选材一般原则 |
| 容器与管线用钢及焊接接头 | 脱硫塔、分离器、集输管线及环焊缝，承受压力波动与温降交变应力 | 裂纹扩展速率（da/dN）、氢致开裂裂纹比率（CLR/CTR/CSR）、热影响区硬度梯度 | GB/T 6398-2017疲劳裂纹扩展方法；GB/T 8650-2015；GB/T 20120.2-2006预裂纹试验 |
| 耐蚀合金与双相不锈钢 | 高含硫深井管柱、封隔器与阀件用825、625镍基合金及2205双相不锈钢 | 腐蚀疲劳极限、点蚀与腐蚀疲劳交互作用、电化学原位监测 | GB/T 20120.1-2006；GB/T 20972.3-2025抗开裂耐蚀合金；协议方法 |
| 抽油杆与轴类传动件 | 有杆泵抽油杆接箍、往复压缩机轴、泵轴，承受弯曲与扭转复合疲劳 | 腐蚀疲劳寿命、多轴加载下的裂纹萌生位置、腐蚀产物膜演变 | GB/T 3075-2021；GB/T 20120.1-2006；协议方法 |
| 表面强化与防护处理件 | 喷丸渗氮管柱、防腐涂层或内衬管材，评价工艺对腐蚀疲劳性能的影响 | 处理前后疲劳寿命对比、残余应力稳定性、涂层缺损部位局部腐蚀疲劳行为 | GB/T 20120.1-2006；协议方法；GB/T 6398-2017 |
检测项目
1. 硫化氢腐蚀疲劳测试（应力寿命曲线）：应力比0.1~0.5，频率0.1~1赫兹，循环周次10的4~7次方，给出含硫介质中的S-N曲线（协议口径）
2. 条件腐蚀疲劳极限：以10的7次方周次不发生断裂对应的最大应力幅评定，抗硫钢典型下降幅度为空气环境的30%~60%（协议口径）
3. 腐蚀疲劳裂纹扩展速率：近门槛区10的负7次方~10的负6次方毫米每周次，中速区10的负5次方~10的负3次方毫米每周次，应力强度因子范围10~60兆帕√米
4. 硫化物应力开裂门槛应力评定：恒载荷法加载720小时不断裂，以断裂与否确定门槛应力百分数，参照GB/T 4157-2017
5. 氢致开裂敏感性评定：96小时浸泡后检查裂纹，常见验收参考为裂纹长度比率不大于15%、厚度比率不大于5%、表面比率不大于2%，参照GB/T 8650-2015
检测范围
1. 油井管材：P110、S135等钢级的油套管与钻杆加厚过渡带
2. 高强度紧固件与弹簧：10.9级、12.9级螺栓，60Si2MnA、55CrSi弹簧钢
3. 抗硫阀杆与井口锻件：42CrMo、2Cr13等调质钢锻件
4. 容器与管线钢：Q345R、16MnDR容器板及L360级别管线钢焊接接头
5. 耐蚀合金：825、625镍基合金，2205双相不锈钢
6. 硫化氢腐蚀疲劳测试适用对象还涵盖抽油杆、泵轴、压缩机阀片及表面强化处理构件
检测方法
1. GB/T 20120.1-2006 金属和合金的腐蚀 腐蚀疲劳试验 第1部分：循环失效试验
2. GB/T 20120.2-2006 金属和合金的腐蚀 腐蚀疲劳试验 第2部分：预裂纹试验裂纹扩展试验
3. GB/T 3075-2021 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法
4. GB/T 6398-2017 金属材料 疲劳试验 疲劳裂纹扩展方法
5. GB/T 4157-2017 金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法
6. GB/T 8650-2015 管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法
检测设备
1. 电液伺服疲劳试验机：载荷容量±100千牛，频率范围0.001~80赫兹，支持正弦、三角、方波加载
2. 腐蚀环境试验槽：聚四氟乙烯内衬，控温15~90摄氏度，波动不超过±0.5摄氏度，密封防泄漏
3. 硫化氢配气与浓度监测系统：介质浓度最高约3500毫克每升，在线监测精度±2%，带尾气吸收单元
4. 高频疲劳试验机：静载荷±200千牛，频率70~250赫兹，用于空气环境对照试验
5. 恒载荷应力腐蚀试验机：砝码杠杆加载，6~12通道并行，支持720小时以上长期保持
6. 慢应变速率拉伸装置：应变速率10的负6次方~10的负4次方每秒，评估材料氢脆敏感性
7. 裂纹在线监测系统：直流电位法与读数显微镜联用，裂纹长度分辨率0.01毫米
8. 电化学工作站：电位范围±10伏，电流分辨率低至纳安级，监测试验中自腐蚀电位变化
9. 扫描电子显微镜：放大倍数20~100000倍，分析断口源区、扩展区与氢脆断口比例
10. 金相显微镜与图像分析系统：放大50~1000倍，评定裂纹路径、夹杂物与带状组织分布