硫化氢金属腐蚀
硫化氢金属腐蚀
• 在常温常压下，干燥的硫化氢对金属材料无 腐蚀破坏作用，但是，硫化氢溶于水而形成 湿硫化氢环境（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0.0003MPa 时，或在同时存在水和硫化氢的液态石油汽 中，当液相的硫化氢含量大于或等于10×106时则称为湿硫化氢环境），钢材在湿硫化氢 环境中才易引发腐蚀破坏，影响油气田开发 和石油加工企业正常生产，甚至会引发灾难 性的事故，造成重大的人员伤亡和财产损失。 因此掌握硫化氢的腐蚀特性及影响因素是十 分必要的。
五、硫化氢对非金属材料的腐蚀
在地面设备、井口装置、井下工具中， 都有橡胶、浸油石墨、石棉绳等非金属材料 作密封件。它们在硫化氢环境中使用一段时 间后，橡胶会产生鼓泡胀大，失去弹性；浸 油石墨及石棉绳上的油被溶解而导致密封件 的失效。◢
此外，硫化氢对水基钻井液具有较大的污 染，它会使钻井液性能发生变化，如密度下 降，PH值下降，粘度上升，以至形成不动的 冻胶，颜色变为瓦灰色、墨色或墨绿色。◢
3、硫化氢浓度 腐 蚀 速
一般浓度越高腐蚀速度 度
温度=26。7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ℃
越快，但高于某一浓度 时变慢300-500ppm。
硫化氢的体积分数低于 2× 10-3~5× 10-3mL/L 时，对材料的硬度要求 可以从HRC22放宽一些。 0 300 600 1200
硫化氢浓度 PPM
4、钢材自身的影响：
• 一、硫化氢的腐蚀特征 硫化氢的腐蚀类型，主要有电化学失重腐蚀、氢脆和
硫化物应力腐蚀破裂。 1、电化学失重腐蚀 • 电化学失重腐蚀实际上是硫化氢在有水的条件
下在金属表面产生的电化学反应。
• 这种腐蚀性的产物硫化铁，是一种有缺陷的结 构，不能阻止氢离子通过。实际上疏松的硫化 铁与钢材接触形成了宏观电池，硫化铁是阴极， 钢材是阳极，一因而加速了电化学腐蚀，这种 腐蚀往往呈现出很深的局部溃疡状腐蚀。使金 属表面形成蚀坑、斑点和大面积脱落，导致管 材或设备壁厚减薄、穿孔、强度减弱、甚至造 成破裂。一般来说电化学失重腐蚀时间要长一 些。
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内应力,在强度较高的材料内部产生微裂纹,并由于氢原子在应力梯度的驱使下,向微裂纹尖端的三向拉应力区集中,使晶体点阵中的位错被氢原子"钉扎",钢的塑性降低,当内压所致的拉应力和裂纹尖端的氢浓度达到某一临界值时,微裂纹扩展,扩展后的裂纹尖端某处氢再次聚集,裂纹再扩展,这样最终导致破断.2. 湿H2S环境中的开裂类型:酸性环境中氢损伤的几种典型形态氢鼓泡(HB),氢致开裂(HIC),硫化物应力腐蚀开裂(SSCC),应力导向氢致开裂(SOHIC).(1) 氢鼓泡(HB)腐蚀过程中析出的氢原子向钢中扩散,在钢材的非金属夹杂物,分层和其他不连续处易聚集形成分子氢,由于氢分子较大难以从钢的组织内部逸出,从而形成巨大内压导致其周围组织屈服,形成表面层下的平面孔穴结构称为氢鼓泡,其分布平行于钢板表面.它的发生无需外加应力,与材料中的夹杂物等缺陷密切相关.(2) 氢致开裂(HIC)在氢气压力的作用下,不同层面上的相邻氢鼓泡裂纹相互连接,形成阶梯状特征的内部裂纹称为氢致开裂,裂纹有时也可扩展到金属表面.HIC的发生也无需外加应力,一般与钢中高密度的大平面夹杂物或合金元素在钢中偏析产生的不规则微观组织有关.酸性环境下的氢致开裂机理(3) 硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)湿H2S环境中腐蚀产生的氢原子渗入钢的内部固溶于晶格中,使钢的脆性增加,在外加拉应力或残余应力作用下形成的开裂,叫做硫化物应力腐蚀开裂.工程上有时也把受拉应力的钢及合金在湿H2S及其它硫化物腐蚀环境中产生的脆性开裂统称为硫化物应力腐蚀开裂.SSCC通常发生在中高强度钢中或焊缝及其热影响区等硬度较高的区域.硫化物应力腐蚀开裂机理硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)的特征:在含H2S酸性油气系统中,SSCC主要出现于高强度钢,高内应力构件及硬焊缝上.SSCC是由H2S腐蚀阴极反应所析出的氢原子,在H2S的催化下进入钢中后,在拉伸应力作用下,通过扩散,在冶金缺陷提供的三向拉伸应力区富集,而导致的开裂,开裂垂直于拉伸应力方向.硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)的本质:SSCC的本质属氢脆.SSCC属低应力破裂,发生SSCC的应力值通常远低于钢材的抗拉强度.SSCC具有脆性机制特征的断口形貌.穿晶和沿晶破坏均可观察到,一般高强度钢多为沿晶破裂.SSCC破坏多为突发性,裂纹产生和扩展迅速.对SSC 敏感的材料在含H2S酸性油气中,经短暂暴露后,就会出现破裂,以数小时到三个月情况为多. 硫化氢应力腐蚀和氢致开裂是一种低应力破坏,甚至在很低的拉应力下都可能发生开裂.一般说来,随着钢材强度(硬度)的提高,硫化氢应力腐蚀开裂越容易发生,甚至在百分之几屈服强度时也会发生开裂.硫化物应力腐蚀和氢致开裂均属于延迟破坏,开裂可能在钢材接触H2S后很短时间内(几小时,几天)发生,也可能在数周,数月或几年后发生,但无论破坏发生迟早,往往事先无明显预兆.除了氢腐蚀外，还有一个原因是硫化氢本身就是酸性气体，在潮湿一点的环境下很用就形成酸腐蚀-------------------------一些镍和高镍合金在含硫气体中腐蚀严重，铬和含铬的铁基合金较耐含硫气体腐蚀。
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：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。
304不锈钢 硫化氢气体 封头 裂纹
《304不锈钢在化工设备中的应用与硫化氢气体对封头裂纹的影响》一、引言在化工设备中，尤其是在承压设备中，材料的选择至关重要。
在一些特定的工艺条件下，硫化氢气体的存在会对设备材料产生一定的影响，尤其是对于304不锈钢材料和封头结构的影响更为明显。
本文将着重探讨304不锈钢在化工设备中的应用以及硫化氢气体对封头裂纹的影响。
二、304不锈钢在化工设备中的应用1. 304不锈钢的基本性能304不锈钢是一种常见的不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性和加工性能，广泛应用于化工设备、食品加工设备等领域。
其主要成分为：C≤0.08，Si≤1.00，Mn≤2.00，P≤0.035，S≤0.030，Ni:8-10.5，Cr:18-20。
2. 304不锈钢在化工设备中的优势除了良好的耐腐蚀性外，304不锈钢还具有良好的焊接性和热加工性能，制造成本相对较低，适用于大多数一般性的化工设备。
在很多不需要特殊耐腐蚀性的场合，都会选择304不锈钢作为材料。
三、硫化氢气体对封头裂纹的影响1. 硫化氢气体的特性硫化氢气体是一种具有刺激性臭味的有毒气体，常见于炼油、化肥、电镀等工业领域。
硫化氢气体具有腐蚀性，对金属材料有一定的腐蚀作用。
当硫化氢气体长时间作用于设备材料表面时，容易导致金属的应力腐蚀开裂。
2. 硫化氢气体对304不锈钢封头的影响由于304不锈钢的耐腐蚀性较好，一般情况下对硫化氢气体不会产生明显的影响。
但在一些特殊的工艺条件下，如硫化氢气体浓度较高、温度较高等情况下，封头会出现微裂纹，从而降低设备的安全性和使用寿命。
四、个人观点及建议在实际工程应用中，我们应该充分考虑硫化氢气体对化工设备材料的影响，尤其是在选择304不锈钢作为材料时。
针对硫化氢气体的特性，我们可以采取一些措施进行防范，例如增加设备的通风换气，降低硫化氢气体的浓度；或者对304不锈钢材料进行特殊处理，提高其对硫化氢气体的抵抗能力。
总结回顾：本文就304不锈钢在化工设备中的应用和硫化氢气体对封头裂纹的影响进行了探讨。
硫化氢腐蚀温度范围
硫化氢腐蚀温度范围一、引言硫化氢是一种常见的腐蚀介质，在石油、化工、煤炭等领域中广泛存在。
硫化氢腐蚀不仅会降低设备的使用寿命，还会对环境和人类健康造成威胁。
因此，了解硫化氢腐蚀的机理和温度对其腐蚀的影响，掌握不同温度下的硫化氢腐蚀行为，对于预防和控制硫化氢腐蚀具有重要意义。
本文将重点探讨硫化氢腐蚀的温度范围及相关控制措施。
二、硫化氢腐蚀机理硫化氢腐蚀主要涉及电化学腐蚀、化学腐蚀和生物腐蚀等机理。
其中，电化学腐蚀是最主要的腐蚀形式，包括阳极溶解和阴极析氢两个过程。
在酸性环境下，金属表面的氢离子获得电子后形成氢气，而金属离子则进入溶液，导致金属表面出现腐蚀。
化学腐蚀和生物腐蚀则在特定条件下与电化学腐蚀相互作用，加速了硫化氢腐蚀的过程。
三、温度对硫化氢腐蚀的影响温度是影响硫化氢腐蚀的重要因素之一。
随着温度的升高，硫化氢的活性增强，腐蚀速率也会相应增加。
实验表明，在一定范围内，温度每升高10℃，硫化氢腐蚀速率将增加1倍。
此外，温度还会影响腐蚀产物的结构和性质，进而影响腐蚀速率和机理。
四、硫化氢腐蚀温度范围根据相关研究和实验数据，硫化氢腐蚀的温度范围较广，一般在20℃至200℃之间。
然而，在实际应用中，由于不同材料和环境条件的差异，硫化氢腐蚀的温度范围会有所不同。
例如，在某些高硫化氢环境中，温度可能高达300℃以上，此时需考虑采用耐高温材料或进行冷却措施以减缓硫化氢腐蚀。
五、不同温度下的硫化氢腐蚀行为在不同温度下，硫化氢腐蚀的行为和机理可能存在差异。
在常温下，硫化氢主要引起均匀腐蚀和局部腐蚀，其中均匀腐蚀是由于金属表面整体暴露于硫化氢环境中而引起的。
局部腐蚀则主要发生在金属表面的缺陷处或应力集中的区域。
随着温度的升高，局部腐蚀的比例会增加，而均匀腐蚀则会减少。
此外，高温下还可能发生高温硫化氢腐蚀、高温高压下的硫化氢腐蚀等特殊形式。
六、硫化氢腐蚀控制措施为了减缓和控制硫化氢腐蚀，可以采取以下措施：1.选择耐蚀材料：针对不同温度和环境条件，选择耐蚀性能优良的材料可以有效降低硫化氢腐蚀的风险。
硫化氢对钢材的腐蚀从腐蚀机理
硫化氢对钢材的腐蚀从腐蚀机理
来看，主要是由于硫化氢与钢材表面的氧化物反应生成硫化物，导致钢材表面产生腐蚀。
硫化氢腐蚀对于钢材的影响是非常严重的，因为它会导致钢材表面的腐蚀和损坏，从而降低钢材的强度和耐久性。
硫化氢腐蚀的机理主要是由于硫化氢与钢材表面的氧化物反应生成硫化物，硫化物会在钢材表面形成一层薄膜，从而导致钢材表面的腐蚀和损坏。
硫化氢腐蚀的速度取决于硫化氢的浓度、温度、压力和钢材的化学成分和表面状态等因素。
硫化氢腐蚀对于钢材的影响是非常严重的，因为它会导致钢材表面的腐蚀和损坏，从而降低钢材的强度和耐久性。
硫化氢腐蚀还会导致钢材表面产生裂纹和断裂，从而影响钢材的使用寿命和安全性能。
为了防止硫化氢腐蚀对钢材的影响，可以采取以下措施：
1. 选择合适的钢材。
不同的钢材对硫化氢腐蚀的抵抗能力不同，因此在选择钢材时应考虑硫化氢腐蚀的因素。
2. 采用防腐涂层。
在钢材表面涂上一层防腐涂层可以有效地防止硫化氢腐蚀的发生。
3. 控制硫化氢的浓度和温度。
在使用钢材的环境中，应尽量控制硫化氢的浓度和温度，以减少硫化氢腐蚀的发生。
4. 定期检查和维护。
定期检查和维护钢材可以及时发现和处理硫化氢腐蚀的问题，从而保证钢材的使用寿命和安全性能。
总之，硫化氢腐蚀对钢材的影响是非常严重的，因此在使用钢材时应注意防止硫化氢腐蚀的发生。
通过选择合适的钢材、采用防腐涂层、控制硫化氢的浓度和温度以及定期检查和维护等措施，可以有效地防止硫化氢腐蚀对钢材的影响。
h2s对金属的腐蚀
h2s对金属的腐蚀摘要：1.硫化氢对金属的腐蚀概述2.湿H2S 环境中金属腐蚀行为和机理3.干燥的H2S 对金属材料的腐蚀破坏作用4.钢材在湿H2S 环境中的腐蚀破坏5.结论正文：硫化氢（H2S）是一种具有腐蚀性的气体，在工业生产和生活中较为常见。
H2S 对金属的腐蚀作用主要取决于其浓度、温度、湿度以及金属本身的性质。
本文将对H2S 对金属的腐蚀进行概述，并重点分析湿H2S 环境中金属腐蚀行为和机理。
1.硫化氢对金属的腐蚀概述硫化氢对金属的腐蚀主要表现为化学腐蚀和电化学腐蚀。
在湿H2S 环境中，硫化氢与金属发生化学反应，生成金属硫化物，导致金属的腐蚀。
同时，湿H2S 环境中还存在电化学反应，金属与硫化氢形成原电池，引发电化学腐蚀。
2.湿H2S 环境中金属腐蚀行为和机理在湿H2S 环境中，金属的腐蚀行为和机理主要取决于金属的种类和腐蚀条件。
对于大多数金属，在湿H2S 环境中都会发生腐蚀。
例如，铁在湿H2S 环境中会发生析氢腐蚀，生成FeS 并释放H2。
而对于不锈钢等含有铬、镍等元素的金属，湿H2S 环境中的腐蚀机理则较为复杂，通常表现为局部腐蚀。
3.干燥的H2S 对金属材料的腐蚀破坏作用与湿H2S 环境相比，干燥的H2S 对金属材料的腐蚀破坏作用较小。
在常温常压下，干燥的H2S 对金属材料无腐蚀破坏作用。
然而，在高温高压条件下，干燥的H2S 可能会对某些金属材料产生腐蚀破坏。
4.钢材在湿H2S 环境中的腐蚀破坏钢材在湿H2S 环境中的腐蚀破坏较为严重。
湿H2S 环境中，钢材会发生析氢腐蚀和局部腐蚀。
析氢腐蚀导致钢材表面形成大量的FeS，从而引起钢材的腐蚀。
局部腐蚀则使钢材的局部区域受到破坏，导致其性能下降。
5.结论综上所述，硫化氢对金属的腐蚀作用主要取决于其浓度、温度、湿度以及金属本身的性质。
在湿H2S 环境中，金属的腐蚀行为和机理较为复杂，腐蚀破坏作用较大。
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。
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。
硫化氢金属腐蚀
精选ppt
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A、金相组织
索氏体中碳化物呈均匀球形分布者，抗H2S腐 蚀好，珠光体的抗硫性能次之,马氏体最差；
焊接处金属组织呈马氏体，缺陷多，易聚集氢
分子，造成严重氢脆。
因此，在H2S环境的钢材设备要尽量避免损伤 表面或对设备进行冷加工，尽量减少残余应力。
• 氢脆和硫化氢应力腐蚀破裂是呈脆性破坏，在形式 上的特点是产生裂纹，且裂纹的纵深比宽度大几个 数量级，裂纹有穿晶裂纹和晶间裂纹。
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• 它的发生一般要具备三个基本条件：
• 一定的拉应力、敏感材料和特定的环境
• 这种破坏有如下特点：
• ⑴破裂断口平整无塑性变形；
• ⑵在拉应力时才产生，且主裂纹的方向一般 总是和拉应力方向垂直；
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2、加入缓蚀剂
原理：金属表面氧化生成钝化膜或改变 金属腐蚀电位起保护作用。
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• 3、控制溶液的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腐蚀能力，维持PH 值在9~11之间，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、减少硫化氢溶液有管材的接触时间
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3、硫化氢浓度 腐
蚀
一般浓度越高腐蚀速度
速 度
越快，但高于某一浓度
温度=26。7 ℃
时变慢300-500ppm。
硫化氢的体积分数低于
2× 10-3~5× 10-3mL/L 时，对材料的硬度要求 可以从HRC22放宽一些。 0 300 600 1200
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。
钢铁材料的硫化氢腐蚀
钢铁材料的硫化氢腐蚀研究表明，H2S浓度对应力腐蚀的影响明显，湿H2S引起的开裂不仅有硫化氢应力腐蚀（SSCC），氢诱导（HIC）和应力导向氢致开裂（SOHIC）及氢鼓泡（HB）等，其破坏敏感度随H2S浓度增加而增加，在饱和湿硫化氢中达最大值。
液体介质中硫化氢浓度对低碳钢而言，当溶液中H2S浓度从2PPm增加到150PPm时，腐蚀速度增加较快，但只要小于50PPm，破坏时间较长，H2S浓度增加到1600PPm时，腐蚀速度迅速下降，当高于1600PPm——2420PPm时腐蚀速度基本不变，这表明高浓度硫化氢腐蚀并不比低浓度硫化氢腐蚀严重；但对于低合金高强度钢，即使很低的硫化氢浓度，仍能引起迅速破坏。
因此在湿化氢腐蚀环境中，选择设备的各受压元件材料将十分重要，尤其是当硫化氢中含有水份时，决定腐蚀程度的是硫化氢分压，而不是硫化氢的浓度，目前国内石化行业将0.00035Mpa(绝)作为控制值，当气体介质中硫化氢分压大于或等于这一控制值时，就应从设计、制造或使用诸方面采取措施和选择新材料以尽量避免和减少碳钢设备的硫化氢腐蚀。
从材料化学成份方面来说，钢中影响硫化氢腐蚀的主要化学元素是锰和硫，锰元素在设备焊接过程中，产生马氏体、贝氏体高强度，低韧性的显微金相组织，表现出极高硬度，这对设备抗SSCC极为不利，硫元素则在钢中形成MnS,FeS非金属夹杂物，致使局部显微组织疏松，在湿硫氢环境下诱发HIC或SOHIC。
故对用于湿硫化氢环境的压力容器用钢，其锰、硫含量及非金属夹杂级别都应非常注意，不允许超标。
为提高钢的抗湿硫化氢性能，法国压力容器标准CODAP-90的附录MA3中提出以下推荐：（1）减少夹杂物，限制钢中硫含量，使S≤0.002％,如果能达到≤0.001％则更好。
（2）限制钢中的含氧量，使其≤0.002％。
（3）限制钢中的磷含量，尽量使其≤0.008％。
（4）限制钢中的镍含量。
（5）在满足钢板的力学性能条件下，应尽可能降低钢的碳含量。
2024年硫化氢的危害及防治（三篇）
2024年硫化氢的危害及防治硫化氢(H2S)主要来自生产过程或日常生活中产生的废气。
硫化氢是有强烈的臭蛋气味的无色气体。
易溶于水，生成氢硫酸(一种弱酸)。
溶于醇类、甘油、石油制品中。
化学性质不稳定，在空气中容易燃烧及爆炸。
硫化氢对铁等金属有强腐蚀性，也易吸附于各种织物。
与许多金属离子作用，生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。
硫化氢用于分离和鉴定金属离子、精制盐酸和硫酸(除去重金属离子)以及制元素硫等。
事故案例xx年8月1日上午，辽宁省某化工厂氯化钡车间加酸岗位停车检修，有3名工人清理硫氢化钙储罐。
因罐底阀门不能开启，便打开罐的下人孔盖由1人进罐作业，后因天气太热而中断作业。
当日下午2时30分该工人再次进罐作业。
一小时后，来换班的工人发现其已昏倒在罐内。
另2名工人先后进罐抢救，其中1人也昏倒在里面。
车间副主任赶到后，立即下罐抢救，也中毒昏倒。
之后，车间支部书记、车间主任不听劝阻，再次进入罐内，合力将中毒的工人救出，但车间支部书记却昏倒在里面。
厂领导赶到出事现场，决定组织人员在下人孔处用工具抢救。
但副厂长又擅自入罐，将支部书记救出后，自己也中毒昏倒。
这次事故共造成1名副厂长、1名车间副主任、1名车间支部书记和2名工人死亡，1人重伤。
职业危害1．接触机会：在工业生产中，主要见于硫化反应(如有机磷农药生产)或合成硫化物怕口硫化染料、磺胺药物等)；石油和煤中均含有一定量的硫，加热分解过程中可有硫化氢产生。
含硫量较高的石油，在开采过程中硫化氢气体即可大量喷出；人造丝生产中，以及矿石：台炼、硫化法提取某些金属时，可有大量硫化氢产生精制盐酸或硫酸时需通入硫化氢气体以沉淀重金属；制革工业用硫化钠脱毛，遇酸即可产生硫化氢。
日常生活中也有不少可产生硫化氢气体的机会，如处理变质的鱼、肉、蛋制品，咸菜淹渍，清理粪池、垃圾、阴沟等，均易发生硫化氢中毒。
2．中毒表现：硫化氢具有刺激作用和细胞窒息作用，但由于全身毒性作用剧烈而发病迅速，故在吸入硫化氢浓度较低时，可见到较明显的刺激作用，吸入浓度较高时，嗅神经末梢麻痹，可使硫化氢臭味消失，继则发生昏迷，甚至死亡。
湿硫化氢对金属的腐蚀讲解
第二章湿硫化氢环境下压力容器用钢损伤行为近些年来，由于原油中硫含量以及化工设备材料强度的级别提高，使得很多设备在湿硫化氢环境下服役并发生应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking, SCC)或氢脆失效(Hydrogen Embrittlement, HE)，引起设备的破裂、泄漏甚至爆炸，造成巨大的经济损失与人员伤亡。
1982年，德国北部一输送脱水的酸性气体（25％H2S－9％CO2）的高压管道[1]由于应力诱导的氢致开裂（Stress Oriented Hydrogen Induced Cracking, SOHIC）导致破裂，经济损失惨重；1984年，芝加哥Lemont炼油厂[2]，一液化气球罐氢致开裂导致15人丧生，22人重伤；同年，墨西哥城一大型炼油厂[3]液化气储罐由于硫化物应力腐蚀开裂（Sulfide Stress Cracking, SSC）而导致泄漏，造成500人死亡，厂区周围7000人受伤。
现在很多国家采用的原油都来自于中东，而且含硫量较高，虽然脱硫工艺可能降低材料的应力腐蚀破坏的几率，但是要完全避免还是不可能，而且介质中可能含有的CO2、氰化物也会加速材料的腐蚀开裂[4-6]。
另一方面，我国原有石油化工装置按照低硫含量的原油进行设计，在使用高含硫的原油作为生产原料之后，势必带来H2S浓度超标所引起的开裂问题。
普遍认为，湿硫化氢环境下，金属的失效行为都与金属表面化学反应析氢有关[7-11]。
就湿硫化氢环境下，由氢导致的设备应力腐蚀开裂一般都称为氢损伤，其形式基本可以分为两类：1、应变相关式，即裂纹的出现需要材料在宏观上的塑性变形。
这种形式因为需要宏观上的屈服，所以一般发生在较高的应力情况下，同时会导致材料韧性的下降。
其中典型的失效形式为硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)；2、应变无关式。
即裂纹由于材料内部局部区域的塑性变形而导致，可能在没有拉应力的作用下形成。
其中典型的失效形式有氢鼓泡、氢致开裂(Hydrogen-Induced Cracking, HIC)、应力导向的氢致开裂等。
h2s对金属的腐蚀
h2s对金属的腐蚀摘要：1.H2S的性质和危害2.金属腐蚀的原理3.H2S对金属的腐蚀作用4.防治H2S腐蚀的措施正文：在我们生活和工作的环境中，有许多化学物质会对金属产生腐蚀作用，其中H2S（硫化氢）就是一种常见的腐蚀性气体。
本文将介绍H2S的性质和危害、金属腐蚀的原理，以及H2S对金属的腐蚀作用和防治措施。
一、H2S的性质和危害H2S是一种无色、有毒、刺激性气味的气体，具有较强的还原性。
在工业生产、矿井、废水处理等领域，H2S可能会伴随着其他有毒有害气体一起存在。
长期暴露在H2S环境中，对人体和动植物生命财产造成严重危害，甚至导致死亡。
二、金属腐蚀的原理金属腐蚀是指金属在氧气、水、电解质等作用下，发生氧化还原反应，导致金属表面逐渐失去光泽、厚度减薄，甚至断裂的过程。
腐蚀会导致金属设备的损坏、能耗增加、生产中断，甚至可能引发火灾、爆炸等事故。
三、H2S对金属的腐蚀作用H2S对金属的腐蚀作用主要表现在以下几个方面：1.H2S直接腐蚀金属：H2S在接触到金属表面时，会分解为硫和氢，硫与金属发生反应，形成金属硫化物，导致金属表面腐蚀。
2.H2S促进电化学腐蚀：H2S溶于水后，形成弱酸，降低金属表面的pH 值，促使金属发生电化学腐蚀。
3.H2S与金属表面污物形成腐蚀性溶液：金属表面存在污物时，H2S与其形成腐蚀性溶液，加剧金属腐蚀。
四、防治H2S腐蚀的措施1.检测和净化：在H2S环境中，应安装气体检测设备，及时监测H2S浓度，确保安全。
同时，采用活性炭、分子筛等材料进行气体净化，降低腐蚀风险。
2.选用耐腐蚀材料：根据生产环境和设备要求，选用具有抗H2S腐蚀性能的金属材料，如不锈钢、镍基合金等。
3.表面处理：对金属表面进行防腐处理，如喷涂、电镀、衬里等，提高金属表面的防护能力。
4.添加缓蚀剂：在金属浸泡液体中添加缓蚀剂，如有机磷酸盐、咪唑啉等，抑制H2S对金属的腐蚀。
5.优化生产工艺：改进生产工艺，降低H2S产生和接触金属的机会，减少腐蚀风险。
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：————————————————————————————————日期:ﻩ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。
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－H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２0会形成包括FeS2,FeＳ,Fe1-X S在内的具有保护性的硫化物膜。
硫化氢的来源、金属腐蚀、应急预案
• 1磅=0.4536kg
四、硫化氢的分布规律 及气藏划分
（一）、硫化氢的分布规律
硫化氢虽然广泛存在于自然中，但其 分布是有一定规律的，主要有以下三点：
硫化氢气体能溶于水、乙醇及甘油中， 但化学反应不稳定。硫化氢能在液体中溶 解，就意味着它能存在于某些存放液体的 （水、油、乳液、污水等等）容器中。硫 化氢的溶解与温度、气压有关，只要条件 适当，轻轻地震动含有硫化氢的液体，也 可使硫化氢气体挥发到大气中。
能溶于水,但溶解度随着温度的升高而下降.
二氧化硫
3、密度
硫化氢是一种比空气重的气体，其相 对密度为1.176。因此，它常聚集在地势低 洼的地方，不易扩散。如地坑、地下室、 大容器里等等。因此，工作时你应处于地 势较高的上风头。
4、爆炸极限
当硫化氢气体以适当的比例（4.3%— 46%）与空气或氧气混合就会发生爆炸， 造成令人恐惧的危险。
5、可燃性
硫化氢也不例外，我们可以通过以下七 个方面的学习来全面、准确的了解硫化氢的 特性。
1、颜色
硫化氢是无色、剧毒、酸性气体，人 的肉眼是看不见的。因此，用肉眼无法判 断硫化氢的存在与否。
2、气味
低浓度的硫化氢有一种令人讨厌的臭鸡 蛋味，可以损伤你的嗅觉。当闻到这种气 味时，就意味着有硫化氢溢出，继而闻不 到了，就意味着危险。因此，绝对不可以 用鼻子来检测这种气体。0.13ppm->
二氧化硫（SO2）是主要的大气污染物之一 •无色气体。 •强烈辛辣刺激性气体 •比空气重，相对比重2.264 •非常大的毒性,比硫化氢弱 •易溶于水,1:40H2SO3 •不助燃
• 有硫燃烧的剌激性气味，具有窒息作用， 在鼻和喉粘膜上形成亚硫酸。
湿硫化氢对金属的腐蚀
第二章 湿硫化氢环境下压力容器用钢损伤行为近些年来，由于原油中硫含量以及化工设备材料强度的级别提高，使得很多设备在湿硫化氢环境下服役并发生应力腐蚀开裂(StressCorrosionCracking,SCC)或氢脆失效(HydrogenEmbrittlement,HE)，引起设备的破裂、泄漏甚至爆炸，造成巨大的经济损失与人员伤亡。
1982年，德国北部一输送脱水的酸性气体（25％H 2S －9％CO 2）的高压管道[1]由于应力诱导的氢致开裂（StressOrientedHydrogenInducedCracking,SOHIC ）导致破裂，经济损失惨重；1984。
1研究了压力容器制造过程与焊接残余应力对硫化氢环境下设备失效的影响。
2.1湿硫化氢环境下金属/介质界面的化学行为金属材料在湿硫化氢环境下的开裂行为，主要是金属在其表面与介质发生反应生成氢原子向金属内部渗透所导致[12]。
但是金属/介质界面的化学反应十分复杂，现在关于这方面还依然说法不一。
Panasenko [14]提出在低pH 值的酸性溶液中，金属表面发生阳极溶解发应，即ads S H Fe S H Fe )(22→+(2-1)e S H Fe S H Fe ads 2)()(222+→+(2-2)S H Fe S H Fe 2222)(+→++(2-3)而Lofa [8]等人则提出了另一个阳极反应，即+-+→+O H HS Fe O H S H Fe ads 322)(＋(2-4) e HS Fe HS Fe ads2)()(+→+-(2-5) O H S H Fe O H HS Fe 2223)(++→++++(2-6)以上的反应中有两个共同的特点，金属材料表面的Fe 向Fe ＋转化的过程，导致金属/介质界面++Fe 2---+→+2S H e HS (2-12)+-++→+H FeS HS Fe 22222(2-13)但是在经过如何反应获得＝HS 离子问题上并没有很好的阐述。
硫化氢腐蚀类型及其防护
硫化氢腐蚀类型及其防护硫化氢（H2S）是一种无色、剧毒、有臭鸡蛋气味的气体，它的相对分子质量为34.08，密度为1.539kg/m3。
干燥的硫化氢气体没有腐蚀作用，而湿的硫化氢气体或溶液则具有强裂的腐蚀作用。
湿硫化氢产生腐蚀作用的分压极低仅需350Pa，而油气开发过程中的硫化氯浓度远超这一数值，所以钢在硫化氢介质中的腐蚀破坏现象非常明显，得到国内外学者的广泛关注并进行了大量的研究工作。
硫化氢不仅对钢材具有很强的腐蚀性，而且硫化氢本身还是一种很强的渗氢介质，其腐蚀破坏主要由氢引起的，介质中的氯离子、氧气等可以加速渗氢过程从而加速腐蚀破坏的进程。
其腐蚀类型主要有电化学腐蚀和氢致损伤两种类型。
1、硫化氢电化学腐蚀过程在油气开采中与CO2和O2相比，H2S在水中的溶解度更高，且一量溶于水，便立即电离，使水具有酸性。
H2S = HS-+H+HS- = S2-+H+电离生成的氢离子是强去极化剂，极易在阴极夺取电子而促进阳极铁的溶解反应而导致钢铁的全面腐蚀。
其电化学腐蚀过程如下: 阳极反应 Fe-2e =Fe2+阴极反应 2H++2e =Had+Had = H2阳极反应产物 Fe2++S2－ = FeS阳极反应生产的FeS通常是一种有缺陷结构的保护层，与钢铁表面附着力差、易脱落、易氧化、易被氯离子渗透，而且电位较正，于是作为阴极与钢铁基体构成一个活性微电池继续腐蚀基体。
2、氢损伤H2S水溶液对钢材电化学腐蚀的另一个产物是氢。
一般认为反应生成的氢有两个去向，一是氢原子间结合生成分子氢而排出，另一个去向就是吸附于钢材表面的氢原子因半径小具有很强的渗透性，可以被钢材吸收进入钢材内部的晶格中，溶于晶格中的氢原子有很强的游离性，在一定条件下引起氢损伤。
在含H2S酸性油气中，氢损伤主要表现为硫化物应力开裂（SSCC）、氢致开裂（HIC）和氢鼓泡（HB）等几种破坏形式。
A、氢鼓泡（Hydrogen bubbling，HB）H2S在电化学腐蚀过程中产生的氢原子具有很强的渗透性，可以向钢材内部渗透，并在晶粒界面、夹杂面、位错、蚀坑等缺陷部位聚集而结合成氢分子。
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• 3、硫化氢应力腐蚀破裂是指硫化氢在离解时，所 产生的HS-吸附在金属表面上，不但促使阴极放氢 加速，而且同硫化氢分子一起阻止氢原子结合成氢 分子，使氢原子积聚在金属表面并加速氢原子向金 属内部渗透。当氢原子遇到裂缝、空隙、晶格层间 错断，夹杂或其他缺陷时，就会在这些缺陷处结合 成为氢分子，体积急剧扩大（氢分子所占空间比氢 原子所占空间大20多倍），造成极大压力，在拉应 力的共同作用下，就会使钢材破裂。硫化氢应力腐 蚀破裂是金属在含硫化氢的环境中各固定应力两者 同时作用下产生的破裂，这一过程是不可逆的。在 实际中氢脆和硫化氢应力腐蚀破裂是很难明确区分 的，一般统称氢脆。
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B、硬度 要求：硬度小于HRC22，H2S易使原来比较软 的金属变硬，而原来较硬的金属变脆而破裂， 所以，较硬的金属易受H2S的应力腐蚀。
C、存在应力集中和内应力(避免冷加工,减少 残余应力)，冷加工后的钢材不仅使冷变形区 的硬度增大，而且还产生一个很大的残余应 力。
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• 对硬度HRC ≤22碳素钢在正常情况下是 安全的，而对冷轧或冷轧半成品则必须 在T ≥620度的温度下回火，使其硬度 HRC ≤22；对焊接或铸造的低合金钢或 中合金钢建议采用退火或淬火后再进硫化氢的腐蚀类型，主要有电化学失重腐蚀、氢脆和
硫化物应力腐蚀破裂。 1、电化学失重腐蚀 • 电化学失重腐蚀实际上是硫化氢在有水的条件
下在金属表面产生的电化学反应。 • 这种腐蚀性的产物硫化铁，是一种有缺陷的结
构，不能阻止氢离子通过。实际上疏松的硫化 铁与钢材接触形成了宏观电池，硫化铁是阴极， 钢材是阳极，一因而加速了电化学腐蚀，这种 腐蚀往往呈现出很深的局部溃疡状腐蚀。使金 属表面形成蚀坑、斑点和大面积脱落，导致管 材或设备壁厚减薄、穿孔、强度减弱、甚至造 成破裂。一般来说电化学失重腐蚀时间要长一 些。
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事例：
2003年，河南油田70119井队 在T708井的试采中发生氢脆断裂。该井 设计井深5600米。完井后试采一周，开 始起钻具，起了有500米左右突然发生氢 脆断裂，钻具断为好几节掉入井内。事 后测得井口硫化氢浓度为1000ppm左右， 距离井口周围方圆50米左右，测得硫化 氢浓度为500——600ppm。最后不得不采 取封井措施，放弃该井，造成两千多万 的经济损失。
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• 在常温常压下，干燥的硫化氢对金属材料无 腐蚀破坏作用，但是，硫化氢溶于水而形成 湿硫化氢环境（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0.0003MPa时， 或在同时存在水和硫化氢的液态石油汽中， 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），钢材在湿硫化氢环 境中才易引发腐蚀破坏，影响油气田开发和 石油加工企业正常生产，甚至会引发灾难性 的事故，造成重大的人员伤亡和财产损失。 因此掌握硫化氢的腐蚀特性及影响因素是十 分必要的。
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3、硫化氢浓度 腐 蚀 速
一般浓度越高腐蚀速度 度 越快，但高于某一浓度 时变慢300-500ppm。
温度=26。7 ℃
硫化氢的体积分数低于 2× 10-3~5× 10-3mL/L 时，对材料的硬度要求 可以从HRC22放宽一些。
0 300 600
1200
硫化氢浓度 PPM
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4、钢材自身的影响：
• 氢脆和硫化氢应力腐蚀破裂是呈脆性破坏，在形式 上的特点是产生裂纹，且裂纹的纵深比宽度大几个 数量级，裂纹有穿晶裂纹和晶间裂纹。
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• 它的发生一般要具备三个基本条件： • 一定的拉应力、敏感材料和特定的环境 • 这种破坏有如下特点： • ⑴破裂断口平整无塑性变形； • ⑵在拉应力时才产生，且主裂纹的方向一般
度、PH值、钢材自身的影响、与硫化氢接触 的时间等。
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1、温度
断裂时间 （h)
在一定温度范围内，温
度升高，应力腐蚀下降。
22℃时最快，
某钢材不发生断裂的最高强度值可以从24 ℃的 HRC15增加到93 ℃ 的HRC35
0
22
温
100 OC
度
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2、PH值
在PH≤ 6时SSCC很 严重，在6<PH≤ 9 时敏感性开始下降， PH>9时就很少发生 SSCC破坏。
硫化氢的腐蚀特征 和影响因素 董素玲
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• 硫化氢不仅对人的生命易造成威胁，同 时，对钻井设备、工具包括各类管材都 会造成很大的破坏。如川局在双龙构造 上所钻的的双11井，双9井，天然气含硫 化氢浓度分别为4.89g /m3和5.41g/m3， 两井均在发生井喷的处理过程中，钻具 氢脆断裂，无法压井，而被迫完钻。因 此，掌握硫化氢的腐蚀特征及影响因素 是十分必要的。
总是和拉应力方向垂直；
• ⑶这种破坏，多发生在设备、工具使用不久 后，发生低应力下破裂；
• ⑷应力腐蚀破裂的破口，多发生在导致应力 集中的部位，如伤痕、焊件的焊缝等；
• ⑸应力腐蚀属于低应力下的破坏，这种断裂 多为突然断裂，事先无任何征兆。
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• 二、硫化氢对金属损伤的影响因素 • 硫化氢对金属损伤的影响因素有：浓度、温
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• 2、氢脆和硫化物应力腐蚀破裂 • 氢脆和硫化氢的应力腐蚀开裂是造成油气
田及石化设备众多事故的重要破坏形式之 一，且发生的事故往往是突然的、灾难性 的，发生之前无明显的先兆，比较难于提 前预防。
• 氢脆是金属在硫化氢作用下，由电化学反 应过程中产生的氢，渗入金属内部，使材 料变脆，但不一定引起破裂。如果脱离腐 蚀介质，氢即可从金属内部逸出，金属的 韧性会逐渐恢复，这一过程是可逆的。
• 硫化氢腐蚀时材料的影响因素最为显著， 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。
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A、金相组织 索氏体中碳化物呈均匀球形分布者，抗H2S腐 蚀好，珠光体的抗硫性能次之,马氏体最差； 焊接处金属组织呈马氏体，缺陷多，易聚集 氢分子，造成严重氢脆。 因此，在H2S环境的钢材设备要尽量避免损伤 表面或对设备进行冷加工，尽量减少残余应 力。