[发明专利]一种水下油气设施耐蚀合金堆焊层的腐蚀评定方法

权利要求书

1.一种用于水下油气设施耐蚀合金堆焊层的腐蚀评定方法，为：通过对堆焊层组织状态、力学性能、全面腐蚀速率、局部腐蚀风险的综合表征，定量评价堆焊层耐蚀能力；

所述方法包括如下步骤：

(1)针对堆焊层附近基体及焊缝组织中有害相比例及力学性能进行测试；利用光学显微镜确定堆焊层附近基体及内部组织种类，估算有害相含量，检查焊接缺陷，使用金相显微镜进行观测并使用图像分析软件或者利用网格法测量有害相像体积分数，获得有害相比例ξ_有害相；通过硬度实验测得堆焊层附近基体和横截面的硬度，通过拉伸实验测试得到堆焊层屈服强度，记为a，利用公式计算获得力学性能参数ξ_力学，通过比对堆焊层强度信息与设计应力情况，初步判定堆焊层的适用性；

其中a_标为在ISO 15156中给定的标准值，a为通过拉伸实验测试得到堆焊层屈服强度数值；

(2)基于针对堆焊层的取样原则进行取样，根据确定的腐蚀模拟实验环境参数，进行腐蚀模拟实验；实验结束后取出试样，清洗，脱水，吹干，去除试样表面腐蚀产物，记录腐蚀样品质量损失W；对局部腐蚀深度进行测量获得最大点蚀坑深度d；观察开裂情况；

(3)在步骤(2)结束后对堆焊层耐蚀性进行初步评定，当出现下述a)-c)情况之一，则认为堆焊层耐蚀性不符合要求：

a)腐蚀挂片全面腐蚀速率V_全小于0.5mm/a，但是在某一处或者多处出现了直径在毫米级别的腐蚀坑；

b)应力腐蚀实验中有一个或者一个以上的样品出现了开裂情况；

c)焊接层之间的结合位置出现了开裂的失效现象；

(4)若堆焊层未出现步骤(3)中的失效问题，计算用于评价堆焊层耐蚀性的各影响因素数值，根据步骤(2)中样品失重分析得到的堆焊层腐蚀失重W、测定的最大点蚀坑深度d，计算全面腐蚀速率、局部腐蚀速率，计算公式如下：

式中v_全为全面腐蚀速率(mm/a)；K＝8.76×10⁴，W为样品失重(g)，A为样品表面积(cm²)，T为实验时间(s)，D为密度(g/cm³)；

v_局为局部腐蚀速率(mm/a)；d为最大点蚀坑深度(mm)；

(5)根据步骤(1)、(4)中计算的各影响因素数值，对用于评价堆焊层耐蚀性的各评价指标进行赋值，

赋值方法如下：

a.全面腐蚀速率指标F₁

当v_全≤0.2mm/a时，F₁为2

当0.2mm/av_全≤0.5mm/a时，F₁为1

当0.5mm/av_全时，F₁为0

b.局部腐蚀速率指标F₂

当v_局≤0.2mm/a时，F₂为2

当0.2mm/av_局≤1.3mm/a时，F₂为1

当1.3mm/av_局时，F₂为0

c.有害相比例指标F₃

当ξ_有害相≤1％时，为2

当1％ξ_有害相≤3％时，为1

当3％ξ_有害相时，为0

d.力学性能指标F₄

根据ISO15156中给出的力学性能参数对于堆焊层进行评估，力学性能指标F₄的赋值方法如下：

完全符合标准要求，为2；

与标准偏差3％以内，为1，所述与标准偏差3％以内是指ξ_力学小于等于3％；

与标准偏差3％以上，为0，所述与标准偏差3％以上是指ξ_力学大于3％；

(6)通过上述指标对耐蚀合金堆焊层耐蚀能力进行量化评分：堆焊层耐蚀能力＝10F₁+10F₂+10F₃+20F₄；按照得分评估对应的腐蚀风险。