ICS 75.020 E 04 备案号：65593—2018
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T7406.1--2018
酸性环境下材料评价方法
第1部分：弹性材料试验评价方法
Materials evaluating methods in acid environment-
Part 1: Experiment evaluation methods for elastomeric materials
2018-10-29发布
2019-03-01实施
国家能源局 发布 SY/T7406.1-2018
目 次
前言：范围
Ⅱ
1
2 规范性引用文件
术语和定义试剂 4.1 试验气体 4.2 试验液体
X
5 试验条件
5.1 酸性气体环境暴露试验条件 5.2 酸性液体环境暴露试验条件 5.3 模拟工况环境暴露试验条件试样
6
工
7 试验装置和仪器
2
7.1 试验装置· 7.2 仪器试验程序 8.1 试样状态调节 8.2 暴露试验步骤性能测试 9.1 质量变化· 9.2 体积变化. 9.3 拉伸性能· 9.4 硬度变化· 9.5 压缩永久变形
2
3
8
9
10 试验报告附录A（资料性附录）HzS操作提示参考文献
车
6
8
I SY/T 7406.12018
前言
SY/T7406《酸性环境下材料评价方法》分为以下部分：
一第1部分：弹性材料试验评价方法：第2部分：设备内防腐涂层试验评价方法。
一
本部分为SY/T7406的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则 厂第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本部分由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。 本部分起草单位：中国石油工程建设有限公司西南分公司、川庆钻探工程有限公司钻采工程技术
研究院、北京科技大学。
本部分主要起草人：张仁勇、姜放、施岱艳、李天雷、李林辉、曹晓燕、张娟、张雷、崔磊、 郑初、秦璇、傅贺平、廖芸、陈勇彬、班久红、张金钟。
II SY/T7406.12018
酸性环境下材料评价方法
第1部分：弹性材料试验评价方法
1范围
SY/T7406的本部分规定了弹性材料在静态酸性环境中的实验室评价方法。 本部分适用于弹性材料在酸性气相或酸性液相腐蚀环境中的暴露腐蚀试验，以及其前后的性能变
化测试，不适用于弹性材料的功能测试，也不适用于海绵橡胶或多孔材料的评价。
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T531.1石 硫化橡胶或热塑性橡胶压人硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度） GB/T1690硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法 GB/T2941 橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序 GB/T6031 硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定（10IRHD～100IRHD） GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T7759.1硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第1部分：在常温及高温条件下
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
酸性环境acid environment 含H2S或／和CO2以及水的气态或液态腐蚀环境。
3.2
弹性材料elastomericmaterials 在弱应力作用下发生变形，应力取消之后能迅速恢复接近于初始尺寸和形状的高分子材料。
3.3
暴露试验 exposuretest 在指定的试验条件下，材料直接经受环境介质因素综合作用的试验。
4试剂 4.1试验气体 4.1.1试验用H2S，CO2和CH气体的纯净度应不小于99.5%
1 SY/T7406.1—2018
4.1.2试验用除氧的氮气或其他惰性气体的纯度应不小于99.999%。 4.2试验液体 4.2.1试验用正已烷、正辛烷、正癸烷以及甲苯等烃类液体应为分析纯试剂。 4.2.2试验用水应是蒸馏水或去离子水，水质应不低于GB/T6682中三级水的要求。
5试验条件
5.1酸性气体环境暴露试验条件 5.1.1酸性气体环境暴露试验的初始环境中，试验液体应占试验容器体积的10%，试样应暴露在气相环境中。 5.1.1.1宜从下列气体组合中选择一种作试验气体，其体积分数的组成为：
a) 20%±2%HzS,5%±1% COz75%±3% CH4。 b)5%±1%H2S，20%±2%CO2，75%±3%CH4
5.1.1.2试验液体应包含5%水相和5%液态烃相，其中液态烃相由25%土1%正已烷、20%±1%正辛烷、50%±1%正葵烷和5%±0.5%甲苯组成。 5.1.2试验温度宜为100℃±3℃，150℃±3℃或175℃±3℃。 5.1.3加热到试验温度后，试验容器内的压力应为6.9MPa土0.7MPa。 5.1.4试验周期宜为160h土2h，应从温度和压力都达到试验设计值时开始计时。 5.2酸性液体环境暴露试验条件 5.2.1 酸性液体环境暴露试验的初始环境中，试验液体应占试验容器体积的65%，试样应暴露在液相环境中。
5.2.1.1宜从下列气体组合中选择一种作试验气体，体积分数的组成为：
a) 20%±2% H2S, 5%±1% CO2, 75%±3% CH4 b)10%±2%H2S，5%±1%CO2=85%±3%CH4g
5.2.1.2试验液体应包含5%水相和60%液态烃相，宜从下列液体中选择一种作试验液态烃相：
a）25%±1%正已烷、20%土1%正辛烷、50%土1%正癸烷和5%土0.5%甲苯。 b）100%无味煤油。 c）70%±1%正庚烷、20%±1%环已烷和10%土1%甲苯。
5.2.2试验温度宜为100℃±3℃，121℃±3℃，150℃±3℃或175℃±3℃。 5.2.3加热到试验温度后，试验容器内的压力应为6.9MPa士0.7MPa。 5.2.4试验周期宜为160h土2h，应从温度和压力都达到试验设计值时开始计时。 5.3模拟工况环境暴露试验条件 5.3.1模拟工况试验环境应根据材料预期使用工况确定，应明确暴露试验液体和试验气体的组成，试验压力、试验温度、试验周期、附加要求等内容。 5.3.2可用高纯氮或其他情性气体代替甲烷提升试验总压。
6试样
6.1应按性能测试要求确定试样的几何尺寸、横截面积和取样方向等。 2 SY/T 7406.1-2018
6.2测试质量变化用试样应均匀，片状试样宜选用25mm×50mm，厚度为2.0mm土0.2mm的长方形；O形圈试样的尺寸宜为内径37.50mm±0.39mm，截面直径5.30mm0.13mm。 6.3测试体积变化用试样形状宜选择片状，尺寸宜选用25mm×50mm，厚度为2.0mm±0.2mm的长方形。 6.4测试拉伸性能用试样应执行GB/T528，宜选用1型试样。 6.5测试硬度用试样宜选用25mm×50mm，厚度为6.0mm土0.2mm的长方形，并按照GB/T531.1 的规定执行。 6.6测试压缩永久变形用试样应执行GB/T7759.1，试样宜选用直径为29.0mm土0.5mm，高度为 12.5mm±0.5mm的圆柱体。 6.7每项性能测试至少需用6个试样，即空白对比试样和暴露试验的试样至少各3个。
71 试验装置和仪器 7.1试验装置 7.1.1试验容器宜采用高压釜。容器材料应使用耐蚀合金，容器容量与试样的总体积比例应大于 25：1，试验容器应具备除氧和密封功能。 7.1.2应采用适当的夹具或者悬挂的方式，避免试样与容器壁或其他试样直接接触，夹具应与试验介质和试样均不发生化学反应。 7.1.3压缩永久变形测试的夹具应符合GB/T7759.1的规定。 7.2仪器 7.2.1天平精度应为1mg。 7.2.2用于测定试样硬度的硬度计应符合GB/T531.1或GB/T6031的规定。 7.2.3测量试样厚度的装置应符合GB/T2941-2006中方法A的要求。 7.2.43 拉力试验机应符合GB/T528的规定。 8试验程序 8.1试样状态调节
暴露试验前的性能测试试样，应先按GB/T2941的相关规定进行状态调节。 8.2暴露试验步骤 8.2.1暴露试验前应对试样做好标识。 8.2.2用于测量质量、体积、硬度、拉伸性能和压缩永久变形的所有类型试样的暴露试验条件应相同，压缩永久变形的夹具应与试样一起放人试验容器内。 8.2.3对于试样全部暴露在气相的试验，试样距离容器内壁应不小于5mm，距离容器顶部应不小于 10mm，距离液体表面宜为10mm～15mm。试样之间的距离应不小于10mm。 8.2.4对于试样全部暴露在液相的试验，试样距离容器内壁应不小于5mm，距离容器底部和液体表面分别应不小于10mm，试样之间的距离应不小于10mm。 8.2.5将液态烃相移人试验容器并密封，试验容器应使用高纯氮或其他情性气体进行除氧，用于除氧的气体应以340kPa～690kPa的压力（表压）充人到试验容器，然后泄放至大气压力。对于酸性液体环境暴露试验，应至少进行7次增压／泄压除氧过程；对于酸性气体环境暴露试验，应至少进行3次增压／泄压除氧过程。水相应除氧，除氧应采用高纯氮，通人速度应不低于100mL/min，每升至少通人
3 SY/T7406.1-2018
1h，将除氧后水相隔氧移人除氧后的试验容器。酸性气体环境暴露试验移人液体时应避免接触试样。 8.2.6移入液相后，应在4h内将试验容器加热至试验温度。 8.2.7试验持续到要求的暴露时间后，试验容器应立即缓慢释放气体压力，可采用以下两种方法释放压力：
a）采用690kPa的压力降进行阶梯式释放，每个压力降的释放时间应至少持续5min。 b）以不超过140kPa/min的压力降速率释放气体。
8.2.8取出试样前，试验容器介质应冷却至不高于38℃，使用惰性气体净化试验容器。冷却和压力释放过程应在6h内完成。 8.2.9经过暴露试验的试样应立即浸人95%的乙醇进行快速清洗并擦干。 8.2.10试样从容器内取出后，应在2h之内完成所有试样的性能测试。测试环境温度应符合GB/T2941 的规定，试样从试验容器中取出后应在10min内完成称重。 8.2.11记录试样颜色变化、开裂程度、气泡、表面发黏或翘曲等外观变化。 8.2.12试验过程中H2S操作应符合国家有关规定：H2S操作提示可参考附录A。
9性能测试
9.1质量变化
质量变化的测定应按照GB/T1690的规定执行。 9.2 2体积变化
体积变化的测定应按照GB/T1690的规定执行。 9.3拉伸性能
应按照GB/T528的规定，测定试样暴露试验前后的拉伸性能，包括断裂拉伸强度、拉断伸长率、定伸应力、拉断永久变形等性能。 9.4硬度变化 9.4.1应根据试样厚度按照GB/T531.1或GB/T6031的规定进行试样的硬度测定。在试样表面不同位置进行5次硬度测定，取其中值，不同测量位置之间的距离应满足GB/T531.1的要求。 9.4.2硬度变化的计算应按照GB/T1690的规定执行。 9.5压缩永久变形
试样压缩永久变形的测定应按照GB/T7759.1的规定执行。
10试验报告
试验报告应包含以下内容： a）样品描述：
1样品来源： 2）胶料说明（若有）：包括硫化温度、硫化时间与试验间隔时间： 3）制样方法：模压或裁切。
b）试样及试验方法描述：
1试样类型：
4 SY/T 7406.1--2018
2）试样状态调节的说明 3）采用的方法或标准 1 4）暴露试验条件：包括温度、压力、周期、介质组成等信息： 5）压力释放方法和泄压时间： 6）使用的试验装置； 7）进行性能测试时的实验室温度。
Cus
c）试验结果：
1）以本部分条款中的规定形式表示各项试验结果，至少应包括空白试样试验结果、质量变化
率、体积变化率、拉伸性能的变化率、硬度变化、压缩永久变形等； 2）试样外观变化情况 ： 3）试验日期。
.
5