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ま えが き 硫化水素を含む油井環境に曝された金属の硫化物割れ (SSC*-1)に よる破壊事例は, 過去25年 以上にわたり, 重要な問題として取上げられて来ている。実験室での試 験結果, および曝露試験結果によると, 環境の硫化水素 濃度が数ppmで も, SSCを 引き起こすに充分であるこ とが明ちかにされている。これらの実験結果や実環境で の破壊の経験から, 研究者は, SSC感 受性の充分低い材 料の開発を目指している。 ここで述べる硫化物割れ試験規格の主要点は, sSCに 焦点を置いたものであるが, 硫化物環境における金属の 破壊原因には, 腐食疲労や全面腐食などSSC以 外の破 壊形態によるものもある。 ここ数年, 幾つかの理由から, SSCの 原因となる諸因 子のより正確な理解, および, データ間のより良い相関 を得る必要性が強調されて来た。最近の油井用諸設備の 設計においては, 高強度鋼が求められているが, それら は, 低強度鋼に比べて, 一般にSSC感 受性が高い。こ うした設計側からの材料への要求は, 耐SSC性 の優れ た合金鋼や優れた熱処理条件を求めるための広範な研究 開発に反映されている。また一方, 石油産業でに, 現在 使用中の材料をその強度限界に近い条件で使おうとして いるし, また, 別ゐ産業では, 高強度鋼採用に踏み切っ た結果, しばしばSSCに よる破壊を引き起 こしてい る。 SSCは, 一般に, 水素脆性によるものと考えられて いる。水素原子が, 腐食や陰極電解によって, 金属表面 で発生するとき, 硫化水素(そ の他, シアン化合物や砒 素化合物)の 存在によって, 金属表面に吸着した水素原 子の一部は, 水素分子(こ れは, 金属中に侵入しない。) を生成するよりも, 金属中への侵入が健進される。金属 中では, 侵入した水素原子は, 三軸引張応力最大の領域 や, ミクロ組織的な欠陥部(例 えば, 析出物。介在物周 辺, 空孔, 粒界など)に拡散, 捕捉され, 金属の脆化を 促進する。金属には, 水素を原因とする幾つかの脆化現 象があるが, 硫化物を含む環境での腐食と引張応力(降 伏点よりかなり低い応力)と の相互作用によって起こる 金属の遅れ破壊が, 硫化物割れ(SSC)と して知られて いる現象である。 以上の点をふまえ, 原油採掘用設備材料の金属工学的 な問題を検討するT-IF専 門委員会*-2は, 金属の硫化 物割れ試験法に関するNACE試 験法規格を作成する目 的で, TLIF-9分 科会*-3(金 属の硫化物割れ試験法)を 設置した。さらに, T-IF-9分 科会から提案された試験 法が, それぞれ別の研究室において再現性があるかどう か確認するために, T-IF-13分 科会*-3が設置された。 当初, このT-IF-9分 科会提案の試験法は, 平滑丸棒 引張試験片とノッチ付平板試験片を含んでいたが, TIF-13分 科会は, ノッチ付平板試験片でなく平滑丸棒引 張試験片の標準化を推奨した。 今後の課題として, いろいろな種類の平板試験片や将 来取入れられる可能性のある破壊力学的解析試験片を用 いた試験が検討されている。さらに, T4F-9分 科会が 推奨の引張試験片で行われた試験データを蓄積し, まと めるためのT-IF-17分 科会*-4が設置されている。 石油生産に際しての防食法に関するNACE専 門委員 会*-4が定めたこの試験法は, 硫化水素を含む水溶液環 境での金属の耐硫化物割れ性の評価を意図したものであ る。 特に, 強調しておかなければならないことは, との試 験法の最大の目的は, 試験法を統一することにより, そ れぞれ異なった場所で行われたデータを集め, それを同 一基準に基づいて比較検討することができるごとであ

Test Method: Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking at Ambient Temperatures