無縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣。隨著硫化氫腐蝕問題的日益嚴重，抗硫無縫管線管的研制迫在眉睫，而抗硫性能的好壞是關鍵。探討了影響抗氫致裂紋（HIC）性能的介質與材料因素，認為Cu、Ni的加入可以提高無縫管線管材料的HIC性能，降低鋼中的S含量，經噴硅鈣粉處理還可降低氫鼓泡的敏感性。

        隨著石油和天然氣開采的日益深入，開采條件復雜且處于含硫環境的油氣井越來越多，硫化氫腐蝕問題非常尖銳。近年來，國內外對抗硫無縫管線管的需求不斷增加。無縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣，是采用無縫管生產方式制造的沒有焊縫的鋼管。本文擬對抗硫無縫管線管的研制作一討論。

1 試驗方法
        根據ISO3183標準，采用浸入法，在實驗室冶煉7爐1 t鋼錠，經過鍛造、穿孔、頂管及張減制造成管，在鋼管上截取20 mm×100 mm×5 mm板厚或管厚試樣，將其浸入按標準規定配置的溶液中，96 h后取出并垂直軋向取截面，用金相法計算3個參量（裂紋長度率CLR、裂紋厚度率CTR、開裂敏感率CSR），以此來比較抗氫致裂紋（HIC）敏感性。

2 影響HIC性能的因素

2.1 介質因素

1） pH值。大量的研究結果表明，在pH為1～6的范圍內，氫鼓泡的敏感性隨pH的增加而降低，當pH＞6時，則不發生氫鼓泡［1］。
2） H2S濃度。硫化氫的濃度愈高，則氫鼓泡的敏感性愈大。
3） 氯離子。在pH 值為3.5～4.5 的范圍內，Cl-的存在，使腐蝕速度增加，氫鼓泡的敏感性增加。
4） 溫度。25℃時CLR ，氫鼓泡的敏感性 于25℃時，升溫使腐蝕反應及氫擴散速度加快，從而氫鼓泡的敏感性增加。而高于25℃以后，由于H2S濃度的下降，反而使氫鼓泡的敏感性下降。
5） 時間。試驗采用96 h作為對比，一般情況下隨試驗時間的增加，腐蝕程度趨向嚴重。

2.2 材料因素

2.2.1 化學成分的影響
在實驗室冶煉了一輪根據不同級別設計的鋼種，具體成分見表1，并對其進行HIC浸泡試驗。從浸泡后的試樣表面觀察，B2、B6、B7的鼓泡面積明顯多于B9、B10，裂紋敏感性指標結果見表2。從表2 可看出，B2、B6、B7 的抗HIC 性能明顯劣于B9、B10。表1 中B2、B6、B7 鋼種不含Cu、Ni，而B9、B10 鋼種則含有Cu、Ni。由此可見，Cu、Ni 的加入，使腐蝕產物在鋼的表面形成了保護膜，抑制了表面的腐蝕反應，從而降低氫的逸出，減少了氫從環境中進入鋼的基體，降低氫鼓泡敏感性，增加了抗HIC 的性能，這與Oriani 的研究結果［2］ 非常吻合，而且Oriani 還指出只有加入0.2 %的Ni 及大于0.2 %的Cu才能產生效果。

焊接熱影響區的組織大致可分為兩類：不易淬火鋼組織和易淬火鋼組織。不易淬火鋼組織變化后形成熔合區、粗晶區、重結晶區、不完全沖結晶區和時效脆化區；易淬火鋼組織轉變后形成崔獲取、不完全淬火區和回火區。 

管線鋼屬于不易淬火鋼，焊接后熱影響區的熔合區和粗晶區對母材性能損傷較大，易形成脆化，其損傷程度取決于母材的合金系統、焊前母材的原始組織狀態和焊接規范參數等。對于低于X65鋼級的管線鋼，在線能量偏低時除產生鐵素體和珠光體外，還易產生馬氏體（M）、上貝氏體（Bu）和粒狀貝氏體（Bg）；在線能量偏高時，粗晶區除易產生鐵素體和珠光體外，還易產生共析鐵素體和魏氏組織。一般認為，上貝氏體、先共析鐵素體和魏氏組織是造成脆化現象的有害組織。對于X70以上鋼級的針狀鐵素體管線鋼，粗晶區的組織主要為貝氏體（板條貝氏體和粒狀貝氏體）、塊狀鐵素體和先共析鐵素體。在板條或塊狀鐵素體間或塊狀鐵素體的基體上存有MA島。造成這種鋼粗晶區韌性降低的主要因素是： 

（1）MA組成物的相對量、尺寸和形態。Ma越多、尺寸過粗或過長，以及分布不均勻等使脆化現象嚴重。 

（2）有效晶粒尺寸或者說母材的晶粒長大傾向。隨著線能量的加大，不僅原奧氏體晶粒尺寸增大，而且二次結晶組織變粗、變大。板條鐵素體的減少以及塊狀鐵素體的增多成為粗晶區脆化的主要原因之一