ASTM G87-02 (2018) 的标准全称为《Standard Practice for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance Measurements》,主要用于指导电位动力学极化电阻测量的相关操作。
一、检测对象
金属材料:该标准广泛应用于各类金属及合金材料。例如石油、天然气工业中常用的碳钢、低合金钢,因其在含硫环境中容易发生硫化物应力开裂,需要通过此标准检测其抗腐蚀性能。还有不锈钢、镍基合金等,在化工、海洋工程等领域应用时,也需依据该标准评估其在特定环境下的耐蚀特性。
金属制品:包括由上述金属材料制成的管道、压力容器、阀门、紧固件等制品。以石油输送管道为例,长期处于含硫油气环境中,对其抗硫化物应力开裂性能要求极高,需借助 ASTM G87-02 (2018) 进行检测,确保在服役期间的安全性和可靠性。
二、检测目的
评估抗硫化物应力开裂性能:核心目的是通过电位动力学极化电阻测量,判断金属材料及制品在含硫化物环境中的抗开裂能力。硫化物应力开裂是一种严重的腐蚀形式,可能导致材料突然失效,引发安全事故。通过检测,能预估材料在实际工况下的使用寿命,为选材和设计提供重要依据。
优化材料和工艺:检测结果有助于材料研发人员了解不同成分、组织结构的金属材料在含硫环境中的腐蚀行为,进而优化材料配方。对于生产企业而言,可以依据检测反馈改进制造工艺,如调整热处理工艺参数,提高材料的抗硫化物应力开裂性能。
保障工业设施安全运行:在石油、天然气、化工等行业,许多设施长期处于含硫环境中。遵循 ASTM G87-02 (2018) 对相关材料和制品进行检测,能够提前发现潜在的腐蚀风险,采取有效的防护措施,保障工业设施的安全稳定运行,避免因腐蚀失效造成的经济损失和环境污染。
三、具体检测组分
极化电阻测量:采用电化学工作站等设备,对检测对象施加电位扫描,测量极化电阻值。极化电阻反映了材料表面腐蚀反应的难易程度,电阻值越高,材料的耐蚀性越好。在测量过程中,需严格控制电位扫描速率、扫描范围等参数,确保测量结果的准确性。
环境模拟:模拟实际含硫环境,通常会使用含有特定浓度硫化氢(HS)的溶液。溶液的 pH 值、温度、溶解氧含量等因素也需jingque控制,因为这些因素会显著影响硫化物应力开裂的发生和发展。例如,较低的 pH 值和较高的温度会加速腐蚀过程。
时间参数:检测过程中的时间因素至关重要。包括施加电位扫描的时间、材料在模拟环境中的浸泡时间等。不同的浸泡时间可以观察材料腐蚀的动态变化过程,从初始的腐蚀萌生到后期的腐蚀发展,全面评估材料的抗硫化物应力开裂性能随时间的变化情况。

