油气田开发中硫化氢产生问题

油气田开发中硫化氢产生问题
油气田开发中硫化氢产生问题

油气田开发中硫化氢产生问题

摘要:油气田开采过程中常伴生硫化氢剧毒气体,其对人和设备都具有高危害性。硫化氢的有效防治对于油气田的安全开采至关重要。为确保人身安全、杜绝硫化氢中毒事件的发生,降低硫化氢对生产设备的危害,减少硫化氢对环境的污染,必须加强对硫化氢产生机理的研究,掌握硫化氢气体的防范与治理措施。本文介绍了硫化氢对钻井的影响及钻井中的注意事项和硫化氢的产生机理,提出了硫化氢的治理措施。

关键词:油气田开发硫化氢产生问题

一、前言:

随着我国对油气能源需求的日益增长,同时也对安全生产提出了更高的要求。油气田开采过程中常伴生硫化氢剧毒气体,其对人和设备都具有高危害性。含硫化氢油气田的安全勘探和安全开发逐渐被重视,为确保人身安全、杜绝硫化氢中毒事件的发生,降低硫化氢对生产设备的危害,减少硫化氢对环境的污染,必须加强对硫化氢形成机理的研究探讨,进一步掌握硫化氢气体的安全防治措施。研究如何安全有效地防止硫化氢对人体与设备的伤害,成为油气安全勘探开发的一个重要课题与方向。

二、硫化氢对钻井的影响及钻井中的注意事项

1.硫化氢对钻井的影响

在钻井过程中,硫化氢溶于水后形成弱酸,化学活动性较强,会破坏金属设备,主要破坏形式有电化学失重腐蚀、(氢脆)和硫化物应力腐蚀破裂等。而对于一些非金属的设备,如橡胶、塑料类和有机类材料,其主要破坏形式是导致材料失去弹性而开裂。目前使用的钻井液一般是水基钻井液,硫化氢对其污染较大,主要表现为密度降低、PH值下降、黏度上升、颜色变深、钻井液流变性变差,形成不动胶。由于硫化氢的剧毒性及对人体的严重危害性和对钻井设备的腐蚀性,加大了钻井施工的风险,对井控及硫化氢防护工作,特别是对钻井中使用的钻杆、套管、井口装置、井下工具及橡胶密封件的材质,提出了更高的要求。

2.钻井中应注意事项

在钻井过程中,硫化氢对钻井人员、施工设备及施工过程都有重要的影响,因此在钻井过程中要特别注意以下几个方面:

2.1H2S比空气重,易蓄积在低洼处,应迅速换气。

2.2存在吸入H2S气体的场合,应备防酸面罩,长时间作业时应配备带软管的面罩。

硫化氢废气的处理

硫化氢废气处理 1.引言 随着人类的环境保护的逐渐增强,人类越来越关心周围生存环境的质量。工业排放的废气中所含的H2S气体,不仅能够引起管道和催化剂的中毒、致使工艺条件恶化、设备的腐蚀,而且会造成相当严重的环境污染,甚至危害人类生存。因此,必须对排放的H2S气体进行治理。硫化氢气体是一种日益引起全球重视的大气污染公害,它是典型的恶臭类气体,具有污染范围很广、影响很大的特点。而硫磺在能源、化工、医药、农业等方面都是很宝贵的化工行业的原料。因此,合理利用硫化氢,使硫化氢气体变废为宝,在现实生产中具有非常重要的现实意义。 2.国内外硫化氢废气处理的方法 近年来,关于处理H2S气体技术研究越来越活跃。根据去除硫化氢的方法的不同特点,可把净化方法分为: 吸收法:物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法; 分解法:热分解法、微波技术分解; 吸附法:可再生的吸附剂法、不可再生的吸附剂吸附法; 氧化法:干法氧化法、湿法氧化法;生物法等。 按照硫化氢去除方法和工艺的不同,可以分为吸收法和吸附法。吸收法又可以分为:物理吸收和化学吸收。 2.1硫化氢的处理方法 常规的处理硫化氢的方法的方法有吸收法和吸附法。 2.1.1吸收法 吸收法包括:物理吸收和化学吸收法。 物理吸收: 物理吸收法通常情况下是采用有机溶剂作为硫化氢的吸收剂,有机溶剂有两大优点: (1)可以有选择性地吸收硫化氢; (2)加压吸收后只需降压即可解吸。 物理吸收法流程简单,通常情况下只需吸收塔,在常压闪蒸罐和循环泵,不需外加蒸汽和外加其他来源的热源。 物理吸收大的溶剂必须具备的特点: (1)的溶解度要比在水中溶解度高数倍,而对烃类、氢气溶解度比它们在水中的溶解度低;该溶剂的蒸汽压需要尽量的低,以免其溶剂的蒸发而造成溶剂的损失; (2)该溶剂须具有很低的粘度和吸湿性; 该溶剂对金属基本不发生腐蚀;溶剂的价格应当是相对较低的。 目前提出的有机溶剂物理吸收H2S的工艺有很多,也逐步走向成熟,有很多工艺已有工业化装置在运行,应用的吸收剂有磷酸三定酷(埃斯塔索尔法)、N-甲基-2-砒咯烷酮(普里索尔法)、碳酸丙烯酷(福洛尔法)、甲醇(勒克梯索尔法)等。

硫化氢和硫化氢的危害参考文本

硫化氢和硫化氢的危害参 考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

硫化氢和硫化氢的危害参考文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 一、硫化氢的理化特性 硫化氢:Hydrogen sulfide,CAS:7783-06-4,分 子式H2-S,为无色、有“臭皮蛋”气味的有毒气体,分子 量34.08,熔点:-82.9℃,沸点:-61.8℃,相对密度 (空气=1):1.19,饱和蒸气压:2026.5kPa (25.5℃),临界温度:100.4℃,临界压力:9.01MPa, 爆炸下限:4.3%,爆炸上限45.5%,引燃温度:260℃, 最小点火能:0.077mJ,最大爆炸压力:0.490Mpa,与空 气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起燃烧爆 炸。与浓硝酸、发烟硝酸或其它强氧化剂剧烈反应,发生 爆炸。硫化氢比空气重,能在较底处扩散致相当远的地 方,遇明火迅速引着回燃。另外,它易溶于水,易溶于甲

硫化氢中毒事故应急处理方案

硫化氢中毒事故应急处理方案侵入人体的主要途径:吸入,经人体的黏膜吸收比皮肤吸收造成的中毒更快。 车间空气中最大允许浓度:10 mg/m3。 硫化氢物化性质:有“臭鸭蛋”气味的有毒气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起燃烧爆炸。与浓硝酸、发烟硝酸或其它强氧化剂剧烈反应,发生爆炸。硫化氢比空气重,能在较低处扩散至相当远的地方,遇明火迅速引着回燃。另外,它可溶入水,易溶入甲醇、乙醇类、石油溶剂以及原油中。 很快恢复。 2.轻度中毒:主要表现为眼和呼吸道的刺激症状,如眼刺痛、畏光、流泪、眼睑浮肿、眼结膜充血、水肿,角膜上皮混浊等急性角膜结膜炎表现;有咳嗽、胸闷、肺部可闻及干、湿性罗音,X线胸片可显示肺纹理增强等急性支气管周围炎表现;可伴有头痛、头晕、恶心、呕吐等症状。脱离接触,数日内症状即消失。 3.中度中毒:接触浓度常在300 mg/m3以上,除眼及上呼吸道刺激症状加重外,尚有一般神经中毒症状和共济失调。有明显的头痛、头晕并出现轻度意识障碍;有咳嗽、胸闷、肺部闻及干、湿罗音,X线胸片显示两肺纹理模糊,有广泛的网状阴影或散在细粒状的阴影,肺野透亮度降低或出现片状密度增高阴影,显示间质性肺水肿或支气管肺炎。面对光源时,眼周围有彩色环,这是角膜水肿的征兆 4.重度中毒:接触浓度常大于700 mg/m3,发病急,进展快,突出表现为神经系统损害,表现为昏迷、肺泡性肺水肿、心肌炎、呼吸循环衰竭或猝死。严

重中毒脱险后.可残留后遗症,包括神经衰弱症、前庭功能障碍、椎体外系统损害、中毒性肾损害、精神障碍、瘫痪及心血管病变等,甚至有个别引起心肌梗死的报道。 进入可疑作业场所前,必须使用检测仪器和防毒面具 硫化氢检测仪监测硫化氢浓度,或用浸有2%醋酸铅的湿试纸暴露于作业场所30秒钟,如试纸变为棕色至黑色,则严禁入场作业。进入高浓度硫化氢场所,应有人在危险区外监护,作业工人应佩戴隔绝式防护面具。发现有人晕倒在现场,切忌无防护入场救护,应佩戴防毒面具。可能发生硫化氢泄漏的生产场所,应当安装自动报警仪。接触硫化氢工人应加强中毒预防及急救培训。 硫化氢中毒的处置原则 人体内最重要的是大脑,虽然只占人体体重的2%,但其需氧量可达22%,如果出现缺氧,首当其冲的便是大脑受到损害。心脏停止跳动、血液不流动、氧没法输送,造成缺氧。 尽快使中毒者脱离毒物的危害 在化工生产过程中,一旦发生大量有毒气体泄漏,往往会发生着火爆炸、多人中毒和多人受伤等重大事故,在这种情况下,抢救人员要保持头脑清醒,不要慌张,迅速组织气防救护人员在做好自身防护的同时根据现场情况对遇难者进行抢救,尽快将中毒者抢救出来,使其脱离毒物的危害,转送医院进行抢救。 切断毒源 组织人员佩戴好空气呼吸器,关闭泄漏管线的控制阀门,切断毒源,以利事故处理,不使事态扩大。 划定危险区,疏散人员 当大量毒气泄漏时,特别是没有刺激性气味的气体,人们闻不到,危险性更大,我们要根据风向、风级做好划定危险区的工作,指派警戒人员,以免他人误入毒区,对危险区内的无关人员尽快地撤离,减少不必要的伤亡。 硫化氢中毒防护措施 生产装置和罐区内凡有可能泄漏硫化氢气体的场所应《石油化工企业可燃气体检测报警设计规范》设置固定式硫化氢气体检报警器,有硫化氢危害的单位要根据生产岗位和工作环境的不同,为生产管理和操作人员配备防硫化氢过滤式防毒器材或隔离式防毒器材,配备便携式硫化氢气体检测报警器及适当的防毒器材。 在生产装置和罐区内,对含硫化氢浓度较高的介质的采样和切水作业应为密闭方式,从本质上减少硫化氢的危害。

油田企业生产过程硫化氢危害及预防示范文本

油田企业生产过程硫化氢危害及预防示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

油田企业生产过程硫化氢危害及预防示 范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 油气产品中含有一定的硫组分,油田企业在进行油气 开采、储运、处理等过程中经常遇到自然产生的H?S或生 产过程中产生的H?S,介绍了H?S的特性及对人员和生产 设备的危害性,分析了H?S存在于油田企业生产过程中的 各个环节,提出了预防措施。 油气产品中含有一定的硫组分,油田企业在进行油气 开采、储运、处理等过程中经常遇到自然产生的H?S或生 产过程中产生的H?S的特性及对人员和生产设备的危害 性,分析了H?S存在于油田企业生产过程中的各个环节, 提出了预防措施。

1 H?S来源及性质 1.1来源 油藏中含硫气体有不同的来源,人们普遍接受的观点是油气井产出物所含H?S来源于生成油气时的原生腐烂有机物,油气中硫化氢的来源除了来自地层以外,滋长的硫酸盐还原菌转化地层中和化学添加剂中的硫酸盐时,也会释放出H?S。 1.2性质 H?S气体是一种剧毒、无色(透明),比空气重的气体,它的分子量为34.08。低浓度H?S具有一种类似臭鸡蛋的讨厌气味,浓度稍高的H?S有令人恶心的气味,高浓度时,由于嗅觉麻痹而难被发觉。因此,绝对不能凭闻气味来检测H?S的存在与否。当H?S气体以适当的比例(体积分数403%~46%)与空气或氧气混合,就会产生爆

硫化氢腐蚀的机理及影响因素..

硫化氢腐蚀的机理及影响因素 作者:安全管理网来源:安全管理网 1. H2S腐蚀机理 自20世纪50年代以来,含有H2S气体的油气田中,钢在H2S介质中的腐蚀破坏现象即被看成开发过程中的重大安全隐患,各国学者为此进行了大量的研究工作。虽然现已普遍承认H2S不仅对钢材具有很强的腐蚀性,而且H2S本身还是一种很强的渗氢介质,H2S腐蚀破裂是由氢引起的;但是,关于H2S促进渗氢过程的机制,氢在钢中存在的状态、运行过程以及氢脆本质等至今看法仍不统一。关于这方面的文献资料虽然不少,但以假说推论占多,而真正的试验依据却仍显不足。 因此,在开发含H2S酸性油气田过程中,为了防止H2S腐蚀,了解H2S腐蚀的基本机理是非常必要的。 (1) 硫化氢电化学腐蚀过程 硫化氢(H2S)的相对分子质量为34.08,密度为1.539kg/m3。硫化氢在水中的溶解度随着温度升高而降低。在760mmHg,30℃时,硫化氢在水中的饱和浓度大约3580mg/L。 1

在油气工业中,含H2S溶液中钢材的各种腐蚀(包括硫化氢腐蚀、应力腐蚀开裂、氢致开裂)已引起了足够重视,并展开了众多的研究。其中包括Armstrong和Henderson对电极反应分两步进行的理论描述;Keddamt等提出的H2S04中铁溶解的反应模型;Bai和Conway对一种产物到另一种产物进行的还原反应机理进行了系统的研究。研究表明,阳极反应是铁作为离子铁进入溶液的,而阴极反应,特别是无氧环境中的阴极反应是源于H2S中的H+的还原反应。总的腐蚀速率随着pH的降低而增加,这归于金属表面硫化铁活性的不同而产生。Sardisco,Wright和Greco研究了30℃时H2S-C02-H20系统中碳钢的腐蚀,结果表明,在H2S分压低于0.1Pa时,金属表面会形成包括FeS2,FeS,Fe1-X S在内的具有保护性的硫化物膜。然而,当H2S分压介于0.1~4Pa时,会形成以Fe1-X S为主的包括FeS,FeS2在内的非保护性膜。此时,腐蚀速率随H2S浓度的增加而迅速增长,同时腐蚀速率也表现出随pH降低而上升的趋势。Sardisco和Pitts发现,在pH处于6.5~8.8时,表面只形成了非保护性的Fe1-X S;当pH处于4~6.3时,观察到有FeS2,FeS,Fe1-X S形成。而FeS保护膜形成之前,首先是形成Fe S1-X;因此,即使在低H2S浓度下,当pH在3~5时,在铁刚浸入溶液的初期,H2S也只起加速腐蚀的作用,而非抑制作用。只有在电极浸入溶液足够长的时间后,随着FeS1-X逐渐转变为FeS2和FeS,抑制腐蚀的效果才表现出来。根据Hausler等人的研究结果,尽管界面反应的重 2

硫化氢腐蚀与防护

1. 选用抗硫化氢材料 抗硫化氢材料主要是指对硫化氢应力腐蚀开裂和氢损伤有一定抗力或对这种开裂不敏感的材料。同时采用低硬度(强度)和完全淬火+回火处理工艺对材料抗硫化氢腐蚀是有利的。 美国国家腐蚀工程师学会(NACE)标准MR-01-75(1980年修订)中规定:含硫化氢环境中使用的钻杆、钻杆接头、钻铤和其它管材的最大硬度不许高于HRC22;钻杆接头与钻杆的焊接及热影响区应进行淬火+595℃以上温度的回火处理;对于最小屈服强度大于655MPa的钢材应进行淬火+回火处理,以获得抗硫化物应力腐蚀开裂的最佳能力 抗H2S腐蚀钢材的基本要求: ⑴成分设计合理:材料的抗H2S应力断裂性能主要与材料的晶界强度有关,因此常常加入Cr、Mo、Nb、Ti、Cu等合金元素细化原始奥氏体晶粒度。超细晶粒原始奥氏体经淬火后,形成超细晶粒铁素体和分布良好的超细碳化物组织,是开发抗硫化物应力腐蚀的高强度钢最有效的途径。 ⑵采用有害元素(包括氢, 氧, 氮等)含量很低纯净钢; ⑶良好的淬透性和均匀细小的回火组织,硬度波动尽可能小; ⑷回火稳定性好,回火温度高(>600℃); ⑸良好的韧性; ⑹消除残余拉应力。 2.添加缓蚀剂 实践证明合理添加缓蚀剂是防止含H2S酸性油气对碳钢和低合金钢设施腐蚀的一种有效方法。缓蚀剂对应用条件的选择性要求很高,针对性很强。不同介质或材料往往要求的缓蚀剂也不同,甚至同一种介质,当操作条件(如温度、压力、浓度、流速等)改变时,所采用的缓蚀剂可能也需要改变。 用于含H2S酸性环境中的缓蚀剂,通常为含氧的有机缓蚀剂(成膜型缓蚀剂),有胺类、米唑啉、酰胺类和季胺盐,也包括含硫、磷的化合物。如四川石油管理局天然气研究所研制的CT2-l和CT2-4油气井缓蚀剂及CT2—2输送管道缓蚀剂,在四川及其他含硫化氢油气田上应用均取得良好的效果。 3.控制溶液pH值 提高溶液pH值降低溶液中H+含量可提高钢材对硫化氢的耐蚀能力,维持pH值在9~11之间,这样不仅可有效预防硫化氢腐蚀,又可同时提高钢材疲劳寿命。 4. 金属保护层 在需保护的金属表面用电镀或化学镀的方法镀上Au,Ag,Ni,Cr,Zn,Sn等金属,保护内层不被腐蚀。 5. 保护器保护 将被保护的金属如铁作阴极,较活泼的金属如Zn作牺牲性阳极。阳极腐蚀后定期更换。 6. 阴极保护 外加电源组成一个电解池,将被保护金属作阴极,废金属作阳极。 硫化氢腐蚀的影响因素 1.材料因素 在油气田开发过程中钻柱可能发生的腐蚀类型中,以硫化氢腐蚀时材料因素的影响作用最为显著,材料因素中影响钢材抗硫化氢应力腐蚀性能的主要有材料的显微组织、强度、硬度以及合金元素等等。 ⑴显微组织 对应力腐蚀开裂敏感性按下述顺序升高: 铁素体中球状碳化物组织→完全淬火和回火组织→正火和回火组织→正火后组织→淬火后未回火的马氏体组织。 注:马氏体对硫化氢应力腐蚀开裂和氢致开裂非常敏感,但在其含量较少时,敏感性相对较小,随着含量的增多,敏感性增大。 (2) 强度和硬度 随屈服强度的升高,临界应力和屈服强度的比值下降,即应力腐蚀敏感性增加。 材料硬度的提高,对硫化物应力腐蚀的敏感性提高。材料的断裂大多出现在硬度大于HRC22(相当于HB200)的情况下,因此,通常HRC22可作为判断钻柱材料是否适合于含硫油气井钻探的标准。

硫化氢腐蚀的机理及影响因素(新编版)

硫化氢腐蚀的机理及影响因素 (新编版) Safety management refers to ensuring the smooth and effective progress of social and economic activities and production on the premise of ensuring social and personal safety. ( 安全管理) 单位:_______________________ 部门:_______________________ 日期:_______________________ 本文档文字可以自由修改

硫化氢腐蚀的机理及影响因素(新编版) 1.H2 S腐蚀机理 自20世纪50年代以来,含有H2 S气体的油气田中,钢在H2 S介质中的腐蚀破坏现象即被看成开发过程中的重大安全隐患,各国学者为此进行了大量的研究工作。虽然现已普遍承认H2 S不仅对钢材具有很强的腐蚀性,而且H2 S本身还是一种很强的渗氢介质,H2 S腐蚀破裂是由氢引起的;但是,关于H2

S促进渗氢过程的机制,氢在钢中存在的状态、运行过程以及氢脆本质等至今看法仍不统一。关于这方面的文献资料虽然不少,但以假说推论占多,而真正的试验依据却仍显不足。 因此,在开发含H2 S酸性油气田过程中,为了防止H2 S腐蚀,了解H2 S腐蚀的基本机理是非常必要的。 (1)硫化氢电化学腐蚀过程 硫化氢(H2 S)的相对分子质量为34.08,密度为1.539kg/m3 。硫化氢在水中的溶解度随着温度升高而降低。在 760mmHg,30℃时,硫化氢在水中的饱和浓度大约 3580mg/L。 在油气工业中,含H2 S溶液中钢材的各种腐蚀(包括硫化氢腐蚀、应力腐蚀开裂、氢致开裂)已引起了足够重视,并展开了众多的研究。其中包括

硫化氢气体处理方法

硫化氢气体处理方法 一.国内外硫化氢废气处理的方法总结 这些年,关于H2S气体的净化方法研讨越来越活跃。依据各自的特点,可把硫化氢废气的净化方法分为: 吸收法,物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法; 吸附法,可再生的吸附法、不可再生的吸附法; 氧化法,干法氧化法、湿法氧化法;生物法等。 二.吸收法 吸收法包含:物理吸收和化学吸收法。 2.1物理吸收法 物理吸收法通常情况下是选用有机溶剂作为硫化氢的吸收剂,有机溶剂有两大优点: (1)能够有选择性地吸收硫化氢(2)加压吸收后只需降压即可解吸。 物理吸收法流程简单,通常情况下只需吸收塔,常压闪蒸罐和循环泵,不需外加蒸汽和外加其他热源。 物理吸收法对溶剂的要求: (1)H2S在溶剂中的的溶解度要比在水中溶解度高数倍,而烃类、氢气在溶剂中的溶解度比它们在水中的溶解度低(2)该溶剂的蒸汽压要求尽量的低,防止其溶剂的挥发而造成溶剂的丢失(3)该溶剂须具有很低的粘度和吸湿性(4)该溶剂对金属没有腐蚀(5)溶剂的成本相对较低。 目前有机溶剂物理吸收H2S的技术有很多,运用的吸收剂有磷酸三定酷(埃斯塔

索尔法)、N-甲基-2-砒咯烷酮(普里索尔法)、碳酸丙烯酷(福洛尔法)、甲醇(勒克梯索尔法)等。 2.2化学吸收法 化学吸收发法是将被吸收的气体导入吸收剂中使被吸收的气体中的一个或多个组分在吸收剂中发生化学反应的吸收进程。 硫化氢溶于水后,水溶液呈酸性,并且考虑到吸收液的再生问题,因此可以选用具有缓冲效果的强碱弱酸盐溶液处理硫化氢废气,如酚盐、磷酸盐、硼酸盐、氨基酸盐等,这些溶液的PH值大多在9~11之间。 除此之外,还可选用一些弱碱,如二甘醇胺、乙醇胺类、氨、二甘油胺、二乙丙醇胺等水溶液作吸收剂来吸收含H2S气体的废气。 化学吸收的溶剂通常是在常压加热下再生,化学溶剂对H2S的吸收率比物理溶剂高。 三.吸附法 吸附法即是运用某些多孔性物质具有的吸附功能,对H2S气体进行净化,该办法常用于处理H2S气体浓度较低的排放气。 吸附设备通常选用固定床吸附器,为防止吸附颗粒被粉尘等阻塞,在气体流入吸附床层前,应先经过预净化设备。 目前常用的吸附剂分为:可再生吸附剂与不可再生吸附剂。 3.1可再生吸附剂 自1950年以来,工程上选用的吸附剂最早是水合氧化铁。常温下的氧化铁脱硫剂的脱硫进程反应方程式为: 脱硫:Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3+ 3H2O

硫化氢气体危害

硫化氢(H2S)气体 硫化氢的来源: H2S很少用于工业生产中,一般作为某些化学反应和蛋白质自然分解过程的产物;某些天然物质的成份或杂质,而经常存在于多种生产过程中以及自然界中。 如采矿、提炼铜、镍、钴等(尤其是硫化矿),煤的低温焦化,含硫石油的开采和提炼;橡胶、人造丝、鞣革、硫化染料、颜料、甜菜制糖、动物胶等工业中都有硫化氢的产生;开挖整治沼泽地、沟渠、水井、下水道、遂道,以及清除垃圾、污物、粪便等作业;分析化学实验室有接触H2S可能,天然矿泉、火山喷气也常存在。 硫俗称硫磺“消毒、杀虫、治真菌、灭疥剂”,硫在胃内无变化,在大肠内约10%转化为H2S而吸收。胶体硫为分散度高的硫磺粉剂(1-2微米)。 硫化氢可溶于水及油类中,有时可随水或油类流至远离发生源处而引起意外中毒事故。 两种检测方法: 1、现场取样化验室测定法:测量精度高、但测定程序繁琐、得到数据不及时 2、现场直接测定法:测定迅速、利于现场使用、但测定误差较大。 物理性质: 无色气体,具典型的臭蛋味,分子量34.08,比重1.19,熔点-28.9℃,沸点-61.8℃。易溶于水,0℃时,100ml水中可溶解437mlH2S,40℃时可溶186ml,亦溶于乙醇、石油溶济和原油中。可燃上限45.5%,其下限为4.3%。燃点292℃。 硫化氢的性状: 硫化氢有臭鸡蛋味,比重是空气的1.19倍。因此常聚集于低洼处及下水道中,在水中的溶解度为6克/升。 人的嗅觉阈亦有报告为0.012-0.03 mg/m3或0.14mg/m3,远低于引起危害的最低

浓度。起初臭味的增强与浓度的升高成正比,当浓度超过10 mg/m3时之后,浓度继续增高而嗅味反而减弱,在高浓度时因很快引起嗅觉疲劳而不能觉察硫化氢的存在,故不能依靠臭味强烈与否来叛断有无危险浓度的存在。 硫化氢的毒性 硫化氢能够直接妨碍肌体对氧的摄取和运输。从而造成细胞内呼吸酶失去活力,造成细胞缺氧窒息死亡,硫化氢的毒性很强,人的绝对致死浓度为1000毫克/米3。当空气中的硫化氢浓度为10~15ppm时使人们出现中毒症状,我国的工作场地环境最大允许浓度为10ppm。(1ppm=1.4毫克/米3) 硫化氢的中毒机理 硫化氢中毒主要是由呼吸道吸入而引起的,但出于长期低浓度的环境中,皮肤也能慢慢的吸收硫化氢而造成中毒,因硫化氢在呼吸道和消化道很快吸收,固皮肤吸收意义不大。 硫化氢中毒后的症状 1.强烈的刺激作用引起鼻炎、结膜炎等症状。 2.引起窒息。 3.硫化氢中毒程度的分级:根据吸入浓度和时间,硫化氢中毒可以分为三级。 (1)轻度中毒: 长时间接触低浓度硫化氢而引起,吸入浓度70~140毫克/米3时间1~2小时。表现为明显的刺激症状:眼球刺痛、流泪、怕光、流涕、咳嗽、胸闷痛、恶心、呕吐、头痛、呼吸困难,甚至昏厥。移到新鲜空气处方可苏醒,数日后症状渐消失。 (2)中度中毒: 在轻度中毒的基础上,继续吸入硫化氧或吸入浓度较高的硫化氢210~350毫克/米3,患者除有明显的上述症状外,还伴有化学性肺炎、肺水肿。并很快地意识模糊、陷入昏迷、面色灰白、皮肤湿冷、瞳孔放大、脉搏快而弱,如抢救及时,昏迷

硫化氢腐蚀

硫化氢(H2S)的特性及来源 1.硫化氢的特性 硫化氢的分子量为34.08,密度为1.539mg/m3。而且是一种无色、有臭鸡蛋味的、易燃、易爆、有毒和腐蚀性的酸性气体。 H2S在水中的溶解度很大,水溶液具有弱酸性,如在1大气压下,30℃水溶液中H2S饱和浓度大约是300mg/L,溶液的pH值约是4。 H2S不仅对人体的健康和生命安全有很大的危害性,而且它对钢材也具有强烈的腐蚀性,对石油、石化工业装备的安全运转存在很大的潜在危险。 2.石油工业中的来源 油气中硫化氢的来源除了来自地层以外,滋长的硫酸盐还原菌转化地层中和化学添加剂中的硫酸盐时,也会释放出硫化氢。。 3.石化工业中的来源 石油加工过程中的硫化氢主要来源于含硫原油中的有机硫化物如硫醇和硫醚等,这些有机硫化物在原油加工过程进行中受热会转化分解出相应的硫化氢。 干燥的H2S对金属材料无腐蚀破坏作用,H2S只有溶解在水中才具有腐蚀性。 硫化氢腐蚀机理 1.湿硫化氢环境的定义 (1)国际上湿硫化氢环境的定义 美国腐蚀工程师协会(NACE)的MR0175-97“油田设备抗硫化物应力开裂金属材料”标准: ⑴ 酸性气体系统:气体总压≥0.4MPa,并且H2S分压≥ 0.0003MPa; ⑵ 酸性多相系统:当处理的原油中有两相或三相介质(油、水、气)时,条件可放宽为:气相总压≥1.8MPa且H2S分压≥0.0003MPa;当气相压力≤1.8MPa且H2S分压≥0.07MPa;或气相H2S含量超过15%。(2)国内湿硫化氢环境的定义 “在同时存在水和硫化氢的环境中,当硫化氢分压大于或等于0.00035 MPa时,或在同时存在水和硫化氢的液化石油气中,当液相的硫化氢含量大于或等于10×10-6时,则称为湿硫化氢环境”。 (3)硫化氢的电离 在湿硫化氢环境中,硫化氢会发生电离,使水具有酸性,硫化氢在水中的离解反应式为:

材料腐蚀与防护论文

摘要:埋地油气管道的腐蚀一直是阻碍油气储存及运输工程的一个主要问题。运用腐蚀与防护理论分析埋地油气输送管道腐蚀的各种形式以及主要腐蚀机理,是缓解和解决油气管道腐蚀问题的必要前提。针对输油管道的腐蚀问题,我们可以从土壤微生物、理化性质以及交流电对管道的腐蚀影响等方面进行了分析。本文主要介绍了埋地油气混输管道腐蚀防护的方法:加缓蚀剂、外涂层、内涂层和衬里保护、阴极保护法、杂散电流排流保护等。但想要提高油气输送管道的使用寿命,在合理选择防腐防护方法的同时,还要加强防腐管道的维护和保养,这些是管道防腐工作的的重中之重。 关键词:埋地管道;油气储运;油气集输;腐蚀防护 0.前言 石油成分的复杂性就决定了石油工业是遭遇腐蚀破坏最严重的行业之一,随着油田开发进入中后期,采出原油液综合含水率的逐渐上升,其中含有较高的氯离子含量,加之二氧化碳、硫化氢、溶解氧和硫酸盐的融入以及高温、高压、流速流态变化等相互作用,输油管道内会造成严重得内腐蚀。而土壤、杂散电流、微生物等对埋地管道也会造成很大的外腐蚀问题。总之油气管道腐蚀问题遍及油气开采、储运等油气生产的各个环节,已成为制约油气田安全与增加成本的重要因素。腐蚀不但给石油工业带来了巨大的经济损失,且污染环境,危害极大,如有不慎,还会造成灾难性的事故。 因此运用腐蚀与防护理论研究管道腐蚀机理,制定相应的保护措施,延长管道的使用寿命,使之安全、平稳地运行对于石化行业显得尤为重要。 1 管道腐蚀腐蚀形态 1.1埋地管道的腐蚀形态 根据输管道失效的特点可以把腐蚀缺陷分为均匀腐蚀、局部腐蚀和点腐蚀三大类。均匀腐蚀是指腐蚀均匀分布于整个金属表面,即腐蚀面比较大,而且腐蚀深度比较均匀,没有大的突变。这种腐蚀缺陷的失效形式主要考虑破裂失效;局部腐蚀是指腐蚀集中在金属表面某些区域(其它区域则几乎不受腐蚀或轻微腐蚀),其失效形式也主要是破裂失效;点腐蚀是指腐蚀以小孔的形式分布于管道表面,表面积较小,且其直径与深度尺寸相近,点蚀的失效形式是穿孔泄漏失效。埋地长输管道的腐蚀以外腐蚀为主,大面积均匀腐蚀的情况较为少见,多表现为局部腐蚀和点蚀。

硫化氢和含硫气体腐蚀金属的原因

硫化氢和含硫气体腐蚀金属的原因 干燥的H2S对金属材料无腐蚀破坏作用,H2S只有溶解在水中才具有腐蚀性. 1. 湿硫化氢环境的定义 (1)国际上湿硫化氢环境的定义 美国腐蚀工程师协会(NACE)的MR0175-97"油田设备抗硫化物应力开裂金属材料"标准: ⑴酸性气体系统:气体总压≥0.4MPa,并且H2S分压≥0.0003MPa; ⑵酸性多相系统:当处理的原油中有两相或三相介质(油,水,气)时,条件可放宽为:气相总压≥ 1.8MPa且H2S分压≥0.0003MPa;当气相压力≤1.8MPa且H2S分压≥0.07MPa;或气相H2S 含量超过15%. 四,硫化氢腐蚀机理 (2)国内湿硫化氢环境的定义 "在同时存在水和硫化氢的环境中,当硫化氢分压大于或等于0.00035 MPa时,或在同时存在水和硫化氢的液化石油气中,当液相的硫化氢含量大于或等于10×10-6时,则称为湿硫化氢环境". (3) 硫化氢的电离 在湿硫化氢环境中,硫化氢会发生电离,使 水具有酸性,硫化氢在水中的离解反应式为: H2S = H+ + HS- (1) HS- = H+ + S2- (2) 2.硫化氢电化学腐蚀过程 阳极: Fe - 2e →Fe2+ 阴极: 2H+ + 2e →Had + Had →2H →H2↑ ↓ [H]→钢中扩散 其中:Had - 钢表面吸附的氢原子 [H] - 钢中的扩散氢 阳极反应产物: Fe2+ + S2- →FeS ↓ 注:钢材受到硫化氢腐蚀以后阳极的最终产物就是硫化亚铁,该产物通常是一种有缺陷的结构,它与钢铁表面的粘结力差,易脱落,易氧化,且电位较正,因而作为阴极与钢铁基体构成一个活性的微电池,对钢基体继续进行腐蚀. 硫化氢电化学腐蚀过程 阳极: Fe - 2e →Fe2+ 阴极: 2H+ + 2e →Had + Had →2H →H2↑ ↓ [H]→钢中扩散 其中:Had - 钢表面吸附的氢原子 [H] - 钢中的扩散氢 阳极反应产物: Fe2+ + S2- →FeS ↓ 五,硫化氢引起氢损伤的腐蚀类型 反应产物氢一般认为有两种去向,一是氢原子之间有较大的亲和力,易相互结合形成氢分子排出;另一个去向就是由于原子半径极小的氢原子获得足够的能量后变成扩散氢[H]而渗入钢的内部并溶入晶格中,溶于晶格中的氢有很强的游离性,在一定条件下将导致材料的脆化(氢脆)和氢损伤.. 1. 氢压理论:与形成氢致鼓泡原因一样,在夹杂物,晶界等处形成的氢气团可产生一个很大的

硫化氢对人体的危害及防护

编号:SM-ZD-74162 硫化氢对人体的危害及防 护 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

硫化氢对人体的危害及防护 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目 标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 一、H?S对人体的危害方式 (一)硫化氢的性质 H2S是无色气体,具有臭蛋气味,式量34.08,是一种大气污染物。密度1.539 g/L,熔点-85.5℃,沸点-60.7℃。易溶于水,亦易溶于醇类、石油溶剂和原油中。可燃上限为45.5%,下限为4.3%。燃点292℃。H2S可用来分离和鉴定金属离子、精制盐酸和硫酸(除去重金属离子),以及制备元素硫等。它是一种好的还原剂。 溶于水形成弱酸性,对金属会产生氢脆破坏。氢脆破坏往往会造成井下管束的突然断落、地面管汇和仪表的爆破、使得井口装置破坏,甚至发生严重的井喷失控或者着火事故。H2S能加速非金属材料的老化,使地面设备、井口装置、井下工具中有橡胶、浸油石墨、石棉等非金属材料制作的封件失效。 (二)硫化氢对人体的危害

硫化氢废气的危害及处理方法

山东派力迪

硫化氢废气的危害及处理方法 硫化氢 化学品名称:硫化氢(H2S) 化学品描述: 硫化氢是无色、有臭鸡蛋气味的毒性气体。当空气中硫化氢的体积分数过0.1%时,就能引起头疼晕眩等中毒症状,故制备或使用硫化氢是必须在通风橱中进行。 化学式H2S。式量34.08。是一种大气污染物。密度1.539克/升3。熔点-85.5℃,沸点-60.7℃。有毒、恶臭的无色气体。当空气中含有0.1%H2S时,就会引起人们头疼、晕眩。当吸入大量H2S时,会造成昏迷,甚至死亡。与H2S接触多,能引起慢性中毒,使感觉变坏,头疼、消瘦等。工业生产上,要求空气中H2S的含量不得超过0.01毫克/升。H2S微溶于水,其水溶液叫氢硫酸。化学性质不稳定,点火时能在空气中燃烧,具有还原性。能使银、铜制品表面发黑。与许多金属离子作用,可生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。它和许多非金属作用生成游离硫。 用途:H2S可用来分离和鉴定金属离子、精制盐酸和硫酸(除去重金属离子),以及制备元素硫等。它是一种好的还原剂。 制法:可由硫蒸气和氢直接化合而成;也可由金属硫化物同酸作用来制取。 硫化氢是具有刺激性和窒息性的无色气体.低浓度接触仅有呼吸道及眼的局部刺激作用,高浓度时全身作用较明显,表现为中枢神经系统症状和窒息症状.硫化氢具有"臭鸡蛋"气味,但极高浓度的硫化氢会很快引起嗅觉疲劳而不觉其味.采矿,冶炼,甜菜制糖,制造二硫化碳,有机磷农药,以及皮革,硫化染料,颜料,动物胶等工业中都有硫化氢产生;有机物腐败场所如沼泽地,阴沟,化粪池,污物沉淀池等处作业时均可有大量硫化氢逸出,作业工人中毒并不罕见.另外,硫化氢对眼和呼吸道粘膜产生强烈的刺激作用.硫化氢吸收后主要影响细胞氧化过程,造成组织缺氧轻者主要是刺激症状,表现为流泪,眼刺痛,流涕,咽喉部灼热感,或伴有头痛,头晕,乏力,恶心等症状.检查可见眼结膜充血,肺部可有干啰音,脱离接触后短期内可恢复;中度中毒者粘膜刺激症状加重,出现咳嗽,胸闷,视物模糊,眼结膜

硫化氢中毒事故原因分析

硫化氢中毒事故原因分析 1、没有真正落实好企业安全主体责任 用人单位和作业单位及个人在空气不畅,容易产生有毒有害气体可能造成人员中毒和窒息的作业场所(洞室、井坑、管道、容器、打井钻孔和船舱)进行作业时 1、没有按照安全操作规程执行; 2、没有选择具有相应资质的企业和专业培训的作业人员承担; 3、没有建立健全其预防硫化氢等有害气体中毒的岗位责任,作业方案,安全技术措施和事故应急预案; 4、作业前未审定作业方案,未进行安全技术交底,没有执行下井作业操作制度; 5、没有采取监测、通风、排气等防护措施; 6、未配备相应的供压缩空气的隔离式防护装具; 7、没有指派专人进行监护。 2、忽视安全生产,冒险进入危险作业场所 井下作业项目还没有得到高度重视。井下作业项目还没有得到各级领导、生产和安全管理人员和作业人员的高度重视,特别是未把下井作业当作一项危险任务来安排和布置,任意选择无作业资格的作业人员从事下井作业,施工人员和管理人员对井下作业缺乏危险辨识和应采取相应的安全保证措施,不了解井下各种气体情况,私自盲干和随意性较大,一但出现问题,抢救措施不当,造成一人中毒多人冒险下井抢救而同时中毒死亡。 3、有关规章制度得不到认真落实 有的单位缺乏对《安全生产法》、《建设工程安全管理条例》及行业法规(建设部《排水管道维护安全技术规程》)的学习掌握和自觉贯彻和执行,特别是负责生产和管理人员以及作业人员对行业法规制度和规范标准领会不深,执行不严,有的甚至不掌握或根本不懂,导致施工现场违章指挥,违章作业,施工的安全技术要求、现场安全生产监督、安全防护设备使用等达不到规范要求或根本就没有,作业人员盲目作业而导致人员伤亡。 4、专业性安全教育和培训不到位 专业性安全教育和培训不到位,管理和作业人员安全意识淡薄,缺乏自我保护意识对井下作业项目复杂性、专业性、危险性认识不清,不按规范要求佩带配备下井作业专用的安全防护装具,更没有制定事故应急救援预案并执行,从而导致事故发生。 5、下井作业监管不到位,随意性和盲目性强 下井作业未列入有关单位排水生产和工程施工的一个专题项目,因此安排作业项目随意性较大,缺乏懂知识、有经验的安全管理人员和专业井下作业人员进行管理和施工,作业时现场安全专项检查不到位或不及时,作业前没有进行有针对性的安全交底,制定作业方案,不掌握和不交待作业环境气体情况,缺乏危险源辨识,更有甚者是从社会上任意找来民工,冒险作业和盲目施救现象严重而导致人员伤亡。 6、安全投入不足,没有配备和使用专用的气体监测和下井防护设备 7、发生事故后盲目施救也是造成事故进一步扩大的重要原因,常见的是盲目施救发生多人中毒。

目前硫化氢废气处理有哪些办法

工业排放的废气中所含的硫化氢气体,不仅能使设备腐化、运行条件也降低,还能使环境污染严重。它是恶臭类气体,对环境污染大,广泛。而硫磺在、化工、医药、农业等方面多是很珍贵的化工行业的原料。因而合理应用硫化氢,便可省下不少费用,在生产中具有十分主要的理想意义。根据硫化氢去除的方法,可以分为吸附法和吸收法。吸收法分为:化学吸收和物理吸收两种,下面山东昊威环保就为大家说一下: 物理吸收:是采取有机溶剂吸收硫化氢,这种方法有两大优点: (1)可以有选择性地接收硫化氢; (2)加压接收后只需降压即可解吸。物理吸收法流程简单,平日状况下只需接收塔,在常压闪蒸罐和轮回泵,不需外加蒸汽和外加其他起源的热源。 化学吸收法是将被接收的气体导入接收剂中使被接收的气体中的一个或多个组分在接收剂中发作化学反应吸收,合适处置初级浓度的气体,排放时微风量的废气。 吸附法就是应用某些多孔性物资具有的吸附功能,对硫化氢气体净化处理。但要求是处理的废气的浓度低的办法,该办法常用于的是处理排放的气体中含硫化氢气体浓度较低的气体。 氧化法处理:就是把硫化氢气体直接氧化为单质硫。在气相中氧化的被称作叫做干法氧化,在也相中进行的处理叫湿法氧化。 干法氧化:是使硫化氢气体氧化成单质硫或硫的氧化物的一种办法, 湿法氧化:与干法脱硫相比较,湿法处理强,且湿法最有名的特色是操作弹性大,并且效率高。湿法氧化具有如下的特色:脱硫效力高,可使净化后的气体含硫量较低,可将硫化氢一步转化为单质硫,无二次净化;既可在常温常压下操作,有可在加压下操作,大多半脱硫剂可再生,运转本钱低 废气处理硫化氢办法多为回收法。关于量大、浓度较高的含硫化氢气体,经过吸收、氧化等回收硫磺。关于量小、浓度低的含硫化氢气体,用吸附法。分别搜集氢气和硫磺。在这方面的科技虽然已经很好,但还在不断创新中。

硫化氢的危害与防治

硫化氢的危害与防治 0 引言 硫化氢(H2S)是一种无色气体,比重为1. 1895(空气比重为1 000),熔点为一85. 5C,沸点为一 60. 7~C,溶于水,乙醇,甘油,二硫化碳和石油等。其标准电极电位(s /s )一0. 48V, (S /H2S)=0. 14V,水溶液为氢硫酸。在空气中H S能被氧气所氧化。硫根离子能与多种金属离子作用,生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。硫化氢分子是极性分子。 1 H2S的危害 硫化氢是剧毒的危险性气体,当空气中浓度超过28mg/m时,人就无法正常工作;超过1000mg/m时,就可引起急性中毒,造成人员死亡。大多数油气田都存在着硫化氢的污染和危害。钻井过程中遇到酸性油层,或含有硫酸盐还原菌的各种流体,以及钻井液热分解时,都可能产生硫化氢气体,一旦释放,其含量就非常大 (1000 mg/m 以上),将造成重大危害。一般来说,石油地层伴生气中硫化氢的含量可达 1000~2000mg/dm 或更高。主要是由含硫地层的高价硫 (如硫酸盐 )溶于地下水,此地下水中已不含氧,且其中的还原性有机物 (腐植质、沥青、石油等 )与高价硫化物相互作用还原成H S;同时地层中也存在硫酸盐的还原菌还可将高价硫酸盐还原成H S;此外,地层中存在的难溶硫化物在酸性条件下可产生H S。由实验可知硫化氢在 油中的溶解度远大于在水中的溶解度。所以上述各种原因产生的硫化氢既溶于地下水,也溶于油层中,更混合于天然气或石油的伴生气中。由于硫化氢沸点很低,常以气体形式存在,在钻井过程中遇到酸性地层或酸性钻井液,一有缝隙就流出地面。在钻井完成后产油时,石油一出井口,压力降低,溶在石油中的硫化氢流入空气中,造成极大危害。例如在我国华北某油田曾发生硫化氢大量逸出,造成严重的人身伤亡事件。在 60年代,四川塘河某井就因发生硫化氢应力破裂引起大火,造成财产巨大损失。在新疆塔里木盆地的采油过程中硫化氢从设备缝隙处微量泄漏出来,沉积在地势低洼处,在工作人员进入这些地带时造成人员伤亡。 硫化氢的另一个主要危害是造成油气田设备的腐蚀。硫化氢对油气田设备的危害不在于增加对钢铁的腐蚀速度,而在于加剧钢的渗氢作用,从而导致氢脆,使设备产生硫化氢应力腐蚀破裂,特别是硫化氢存在时会加速H 对钢铁设备的腐蚀,使氢脆现象更为严重。硫化氢与钢铁的作用较符合实际的解释是阳极反应: Fe+H2S+H20=Fe(HS吸 +H30 Fe(H「)吸附一(FeHS) +2e (FeHS) +H30 一 Fe +H2S+H20 由于Fe与S原子的电负性相差较大,在金属表面形成化学吸附的催化剂Fe(HS) 的作用下,Fe与s原子结合较牢固,使金属原子间的结合力减弱,从而使Fe的电子容易失去而形成Fe,电离出的Fe与H隸反应Fe +HS---~FeS+H进行。而阴极反应为:Fe+H2S+H20=Fe(H一)吸 +H30 Fe(SI■一)吸附+H30 =Fe(H— S— H)吸+H20 Fe(H— S- H)吸附 +e— Fe(HS)吸附 +H 吸 由此可见氢脆系由金属Fe在阴极区吸收阴极产物氢原子。由于氢原子在金属表面的吸附,使金属表面氢原子浓度大增,使其逐步向金属内部渗入占据金属原子空穴而引起氢脆。当氢原子从金属表面向其内部扩散至某些微裂纹的界面处,并在其

硫化氢腐蚀的影响因素

硫化氢腐蚀的影响因素 1.材料因素 在油气田开发过程中钻柱可能发生的腐蚀类型中,以硫化氢腐蚀时材料因素的影响作用最为显着,材料因素中影响钢材抗硫化氢应力腐蚀性能的主要有材料的显微组织、强度、硬度以及合金元素等等。 ⑴ 显微组织 对应力腐蚀开裂敏感性按下述顺序升高: 铁素体中球状碳化物组织→完全淬火和回火组织→正火和回火组织→正火后组织→淬火后未回火的马氏体组织。 注:马氏体对硫化氢应力腐蚀开裂和氢致开裂非常敏感,但在其含量较少时,敏感性相对较小,随着含量的增多,敏感性增大。 (2) 强度和硬度 随屈服强度的升高,临界应力和屈服强度的比值下降,即应力腐蚀敏感性增加。 材料硬度的提高,对硫化物应力腐蚀的敏感性提高。材料的断裂大多出现在硬度大于HRC22(相当于HB200)的情况下,因此,通常HRC22可作为判断钻柱材料是否适合于含硫油气井钻探的标准。 油气开采及加工工业对不昂贵的、可焊性好的钢材的需要,基本上决定了研究的工作方向就是优先研制抗硫化物腐蚀开裂的低合金高强度钢。 ⑶ 合金元素及热处理 有害元素:Ni、Mn、S、P; 有利元素:Cr、Ti 碳(C):增加钢中碳的含量,会提高钢在硫化物中的应力腐蚀破裂的敏感性。 镍(Ni):提高低合金钢的镍含量,会降低它在含硫化氢溶液中对应力腐蚀开裂的抵抗力。原因是镍含量的增加,可能形成马氏体相。所以镍在钢中的含量,即使其硬度HRC<22时, 也不应该超过1%。含镍钢之所以有较大的应力腐蚀开裂倾向,是因为镍对阴极过程的进行有较大的影响。在含镍钢中可以观察到最低的阴极过电位,其结果是钢对氢的吸留作用加强,导致金属应力腐蚀开裂的倾向性提高。 铬(Cr):一般认为在含硫化氢溶液中使用的钢,含铬%~13%是完全可行的,因为它们在热处理后可得到稳定的组织。不论铬含量如何,被试验钢的稳定性未发现有差异。也有的文献作者认为,含铬量高时是有利的,认为铬的存在使钢容易钝化。但应当指出的是,这种效果只有在铬的含量大于11%时才能出现。 钼(Mo):钼含量≤3%时,对钢在硫化氢介质中的承载能力的影响不大。

相关文档
最新文档