硫化氢腐蚀
硫化氢腐蚀眼睛的原理化学
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硫化氢腐蚀眼睛的原理化学
硫化氢腐蚀眼睛的原理是因为硫化氢是一种强酸性气体,在接触眼睛时可以与眼部组织中的水分迅速反应,生成硫酸,导致眼部组织受到化学烧伤。
具体化学反应可以描述为:
H2S + H2O →H3O+ + HS-
HS- + H2O →H3O+ + S2-
这些反应会引起眼球表面和周围组织的酸性刺激和破坏,导致眼红、灼热、流泪、视力模糊以及眼睛表面溃疡等症状。
严重情况下,硫化氢腐蚀还可能导致视力丧失。
因此,在接触硫化氢时,应立即冲洗受影响的眼睛部位,并尽快就医进行进一步处理和治疗。
硫化氢和含硫气体腐蚀金属的原因
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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。
硫化氢腐蚀的机理及影响因素.
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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。
硫化氢腐蚀温度范围
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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。
h2s对金属的腐蚀
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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。
硫化氢腐蚀浓度标准
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硫化氢腐蚀浓度标准硫化氢腐蚀是一种常见的腐蚀形式,它对许多金属和合金材料都具有破坏性。
硫化氢腐蚀的程度与硫化氢的浓度密切相关,因此确定硫化氢腐蚀浓度标准对于预防和控制腐蚀至关重要。
本文将讨论硫化氢腐蚀浓度标准的相关内容,希望能够为相关领域的工作者提供参考。
首先,需要明确的是,硫化氢腐蚀的浓度标准是指在特定条件下,硫化氢对金属材料产生腐蚀作用的浓度阈值。
这一标准的制定需要考虑到材料的种类、工作环境、温度、压力等因素。
一般来说,硫化氢腐蚀浓度标准是通过实验和理论分析相结合的方法确定的。
其次,不同金属和合金材料对硫化氢的耐蚀能力不同,因此硫化氢腐蚀浓度标准也会有所差异。
一般来说,工程上常用的材料如碳钢、不锈钢、铜合金等都有相应的硫化氢腐蚀浓度标准。
这些标准可以作为设计和使用指导,帮助工程师和技术人员选择合适的材料,并确定合理的工作条件,从而降低硫化氢腐蚀的风险。
此外,硫化氢腐蚀浓度标准的制定还需要考虑到环境因素。
例如,在油气开采和加工领域,硫化氢是一种常见的有害气体,因此对于设备和管道的耐蚀能力有着严格的要求。
在这种情况下,硫化氢腐蚀浓度标准需要结合实际工作环境中硫化氢的浓度和其他因素,确保设备和管道能够安全可靠地运行。
最后,需要指出的是,硫化氢腐蚀浓度标准的制定是一个复杂而又重要的工作。
它不仅需要相关领域的专家学者共同努力,还需要充分考虑到实际工程应用中的各种因素。
只有通过科学严谨的研究和实践验证,才能制定出合理有效的硫化氢腐蚀浓度标准,从而保障工程设备和管道的安全运行。
总之,硫化氢腐蚀浓度标准对于预防和控制硫化氢腐蚀具有重要意义。
通过科学的研究和实践,制定合理的硫化氢腐蚀浓度标准,可以有效降低硫化氢腐蚀对工程设备和管道的危害,保障工程安全运行。
希望本文的内容能够为相关领域的工作者提供一定的参考和帮助。
硫化氢金属腐蚀
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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
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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。
硫化氢腐蚀温度范围
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硫化氢腐蚀温度范围硫化氢是一种常见的有毒气体,具有剧烈的腐蚀性。
它在一定的温度范围内可以对多种金属和合金产生严重的腐蚀作用。
本文将重点探讨硫化氢腐蚀的温度范围。
硫化氢的腐蚀温度范围是指在一定的温度下,硫化氢对金属材料产生显著腐蚀的范围。
一般认为,在室温下,硫化氢对大部分金属的腐蚀性较低,但随着温度的升高,腐蚀性也逐渐增强。
以下将根据温度范围的不同,对硫化氢的腐蚀作用进行详细分析。
1.低温腐蚀(-50℃以下):在较低的温度下,硫化氢的腐蚀性较弱。
常见的低温腐蚀主要发生在液态硫化氢或高压硫化氢气体的情况下。
一些金属,在低温下容易与硫化氢反应生成硫化物,从而导致腐蚀。
例如,在液态硫化氢中,铜、镍、钢等金属容易被硫化氢气体腐蚀,产生相应的硫化物。
2.中温腐蚀(-50℃~150℃):在中等温度下,硫化氢的腐蚀性较为显著。
硫化氢在此温度范围内对钢材、铝合金、不锈钢等金属材料具有较强的腐蚀作用。
在石油、化工、电力等工业领域,中温腐蚀是一种较为常见的腐蚀形式。
例如,在炼油厂的硫化氢转氧化装置中,中温腐蚀对设备和管道的腐蚀问题常常需要引起重视。
3.高温腐蚀(150℃以上):在高温下,硫化氢对金属材料的腐蚀力度进一步增强。
高温腐蚀主要发生在高温炉窑、燃气管道、锅炉和深海气田等条件下。
硫化氢气体在高温环境中与金属表面发生反应,会导致金属材料脆化、粉化和孔蚀等现象。
高温腐蚀对金属材料的损害更为严重,因此需要采取相应的防护措施,以延缓腐蚀的发生。
需要注意的是,硫化氢腐蚀的温度范围并非是确定的数值。
它受到多种因素的影响,包括硫化氢的浓度、氧气的含量、气体流速、金属的材质和表面情况等。
在实际生产和应用中,应根据具体情况来评估硫化氢的腐蚀风险,并采取相应的防腐措施。
总结起来,硫化氢具有一定的腐蚀性,在不同温度下对金属材料的腐蚀性能不同。
了解硫化氢腐蚀的温度范围,对于工业生产和设备维护非常重要。
只有在及时采取防护措施的前提下,才能有效降低硫化氢对金属材料的腐蚀作用,保证生产安全和设备的正常运行。
预防硫化氢对金属腐蚀的方法
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预防硫化氢对金属腐蚀的方法硫化氢(H2S)是一种无色、有毒、刺激性气体,常常存在于许多工业生产和化学过程中。
它具有强烈的腐蚀性,对金属构件造成严重的损害。
为了预防硫化氢对金属腐蚀,我们可以采取以下方法:1. 选择抗腐蚀性能较好的金属材料。
不同金属材料对硫化氢的抵抗能力不同。
一些金属,如不锈钢、镍合金和钛合金具有较好的抗腐蚀性能,适合在受硫化氢腐蚀环境中使用。
2. 进行涂层保护。
将金属构件表面涂覆一层耐腐蚀的涂层,可以有效地隔离硫化氢与金属的接触,减少腐蚀的发生。
常用的涂层材料包括聚合物、橡胶和陶瓷等。
3. 防止金属表面积聚硫化物。
硫化氢会在金属表面形成硫化物,进一步加速腐蚀过程。
定期清洗金属表面,去除硫化物的积聚,可以延缓腐蚀的发生。
4. 采取阴极保护措施。
阴极保护是一种常用的防腐蚀方法,通过在金属表面施加电流来保护金属不被腐蚀。
在受硫化氢腐蚀的环境中,可以使用阴极保护技术来减少金属的腐蚀。
5. 控制硫化氢浓度。
硫化氢浓度越高,对金属的腐蚀性越强。
因此,在工业生产过程中,应采取措施控制硫化氢的浓度,减少对金属的腐蚀影响。
这可以通过加强通风、改进工艺等方式实现。
6. 采取缓蚀剂措施。
缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀速率的化学物质。
可以在受硫化氢腐蚀的环境中添加缓蚀剂,有效地降低金属的腐蚀程度。
7. 定期检测和维护。
定期对金属构件进行检测,及时发现腐蚀问题,并采取相应的维护措施。
这样可以避免腐蚀问题的进一步扩大,延长金属构件的使用寿命。
预防硫化氢对金属腐蚀的方法包括选择抗腐蚀性能好的金属材料、进行涂层保护、防止硫化物积聚、采取阴极保护措施、控制硫化氢浓度、使用缓蚀剂以及定期检测和维护等。
通过综合应用这些方法,可以有效地降低硫化氢对金属的腐蚀影响,保护金属构件的完整性和可靠性。
硫化氢腐蚀浓度标准
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硫化氢腐蚀浓度标准
硫化氢是一种具有刺激性气味的有毒气体,它不仅对人体健康造成危害,还对金属材料具有腐蚀作用。
因此,对于硫化氢腐蚀浓度标准的了解和控制显得尤为重要。
硫化氢腐蚀浓度标准是指在一定条件下,硫化氢对金属材料的腐蚀作用的浓度标准。
一般来说,硫化氢的腐蚀作用与其浓度呈正相关关系,即浓度越高,腐蚀作用越强。
因此,合理控制硫化氢的浓度,对于延长金属材料的使用寿命具有重要意义。
在工业生产中,硫化氢的产生是不可避免的,因此需要采取有效的措施来控制其浓度。
首先,可以通过改变生产工艺,减少硫化氢的产生量;其次,可以采用化学吸收剂或氧化剂来吸收或氧化硫化氢,从而减少其浓度;最后,可以通过增加通风换气设备,将硫化氢及时排出生产场所,降低其浓度。
此外,对于硫化氢腐蚀浓度标准的监测也至关重要。
监测硫化氢浓度的方法有很多种,可以通过化学分析、气相色谱、气体检测仪等手段来实现。
一旦发现硫化氢浓度超标,需要立即采取相应措施,以避免对金属材料造成不可逆的腐蚀损害。
在实际应用中,硫化氢腐蚀浓度标准的制定和执行需要依据相关法律法规和标准,确保生产过程中硫化氢浓度的合理控制。
同时,也需要加强人员的安全意识和培训,提高对硫化氢腐蚀浓度标准的重视程度,从而保障生产设备和人员的安全。
总的来说,硫化氢腐蚀浓度标准的控制是一项重要的工作,它关系到生产设备的安全运行和人员的健康。
只有加强对硫化氢腐蚀浓度标准的认识和管理,才能更好地保护生产设备和人员的安全。
希望相关部门和企业能够重视这一问题,加强硫化氢腐蚀浓度标准的管理,确保生产过程的安全和稳定。
硫化氢应力腐蚀基础知识讲座
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无损检测技术
超声检测
利用超声波在材料中的传 播特性,检测材料内部是 否存在裂纹、分层等缺陷。
射线检测
通过射线穿透材料并记录 影像,观察材料内部结构 是否存在异常。
磁粉检测
利用磁粉与材料相互作用 产生的磁痕,检测表面或 近表面是否存在裂纹。
在线监测技术
电化学监测
通过测量电化学参数的变化,实时监测材料的腐蚀状 态。
特性
硫化氢应力腐蚀通常在特定的环 境和条件下发生,如高浓度硫化 氢、高温、高压等,且具有突发 性、脆性断裂等特点。
硫化氢应力腐蚀的重要性
工业安全
硫化氢是一种有毒气体,可引起人体 中毒,而硫化氢应力腐蚀则可能导致 设备突然破裂,造成泄漏事故,威胁 工业安全。
经济损失
资源浪费
硫化氢应力腐蚀可能导致设备提前报 废,造成资源的浪费。
蚀敏感性。
溶液的pH值
酸性环境下的应力腐蚀敏感性更高
在酸性环境下,硫化氢对金属的腐蚀作用较强,容易引发应力腐蚀。当溶液的 pH值降低时,硫化氢的腐蚀作用增强,金属的应力腐蚀敏感性也随之提高。因 此,在酸性硫化氢环境中,需要特别关注金属材料的抗应力腐蚀性能。
03
硫化氢应力腐蚀的预防措 施
选择耐腐蚀的金属材料
由于设备损坏和维修成本高昂,硫化 氢应力腐蚀会给企业带来巨大的经济 损失。
硫化氢应力腐蚀的机理
01
02
03
电化学腐蚀
硫化氢在水中发生电离, 形成离子,与金属发生电 化学反应,导致来自属表面 局部溶解。氢致开裂
金属在硫化氢环境中吸氢, 形成金属氢化物,导致材 料脆化,产生裂纹。
拉应力作用
金属在拉应力的作用下更 容易发生断裂。
缓蚀剂使用
硫化氢氢脆和应力腐蚀温度
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硫化氢氢脆和应力腐蚀温度1. 硫化氢的“鬼魅”身份哎呀,今天咱们聊点不太寻常的东西,硫化氢,听起来就有点吓人,是吧?这可不是普通的气体,它可是个“臭名昭著”的家伙,气味就像是坏鸡蛋,加上它的毒性,真让人闻风丧胆。
别小看这个家伙,它在很多工业过程中都会出现,比如石油开采、污水处理,还有一些化工厂。
想象一下,工人们在这种环境中工作,真是“如履薄冰”啊。
1.1 硫化氢的化学属性硫化氢(H₂S)实际上是由两个氢原子和一个硫原子组成的简单分子,听上去好像很简单,但它可不简单!它不仅能跟金属反应,还会引起金属的氢脆现象。
这可真是让人头疼,金属在这种气体的“威逼”下,容易变得脆弱,就像泡过水的饼干,随便一碰就碎了。
可怕吧?1.2 氢脆现象的背后说到氢脆,这个词儿可能不太常听见,实际上,它指的就是金属材料在氢气环境中变脆的现象。
这可不是个小问题,特别是在高温高压的环境下,金属材料会变得脆弱得让人感到心痛。
想象一下,咱们在电影里看到的那些金属怪兽,结果被一阵“氢脆”给打败了,这可真让人捧腹。
氢脆的根源,实际上就是氢原子进入金属晶格中,破坏了金属的韧性,形成了裂缝,就像你不小心在心爱的手机屏幕上留下了一个小裂纹,真是令人心碎。
2. 应力腐蚀温度的重要性聊完硫化氢,咱们再来聊聊应力腐蚀温度。
这个温度啊,可谓是化学界的小明星,很多金属在特定的温度下,跟硫化氢一结合,就容易出问题。
你能想象吗?金属材料就像人在过热的环境中变得脆弱一样。
尤其是在高温条件下,金属的抵抗力下降得快得让人咋舌,根本经不起任何压力,瞬间就崩溃了。
2.1 如何避免应力腐蚀想要避免这种情况发生,首先得了解应力腐蚀温度。
通常来说,保持环境温度在一个合理的范围内,就像给金属穿上了“防护服”,让它不容易受到伤害。
此外,选用一些耐腐蚀的材料,也是个聪明的选择。
比如说,不锈钢、钛合金这些都是耐腐蚀的“老将”,不容易受硫化氢的“干扰”,就像是古代的武士,稳稳地站在风口浪尖上,丝毫不惧。
硫化氢应力腐蚀重要基础知识点
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硫化氢应力腐蚀重要基础知识点硫化氢应力腐蚀是一种广泛存在于工业和自然环境中的腐蚀现象,对金属材料的破坏性非常严重。
在理解硫化氢应力腐蚀之前,我们首先需要了解以下几个基础知识点:1. 硫化氢:硫化氢(H2S)是一种常见的有毒气体,具有刺激性气味。
它通常是由硫化物矿物的分解或生物活动所释放出来的,如沼气、石油、天然气等。
硫化氢不仅对人体有害,还能够引发腐蚀和腐蚀性破坏。
2. 应力腐蚀:应力腐蚀是指在特定的环境条件下,当金属材料承受应力作用时,与腐蚀性介质共同作用导致材料的腐蚀加剧。
应力腐蚀是一种复杂的腐蚀形式,通常包括静电腐蚀、氢腐蚀、晶间腐蚀等。
3. 硫化氢应力腐蚀:硫化氢应力腐蚀是指在存在硫化氢的环境中,金属材料承受应力作用后,与硫化氢共同作用引发的腐蚀现象。
硫化氢是硫酸盐还原过程中产生的一种气体,它能够进入金属的晶界或缺陷处,并与金属发生反应,导致材料的腐蚀、裂纹和破坏。
4. 影响因素:硫化氢应力腐蚀的程度受多种因素的影响。
其中包括硫化氢浓度、金属材料的物理化学性质、应力水平、温度等。
不同金属材料对硫化氢应力腐蚀的敏感性也不同,例如,不锈钢对硫化氢的抵抗能力较强,而碳钢则容易受到硫化氢应力腐蚀的影响。
5. 预防和控制:针对硫化氢应力腐蚀,人们采取了一系列预防和控制措施。
例如,在化工领域中,可以通过使用耐硫化氢腐蚀的合金来替代普通金属材料。
此外,定期进行材料检测和维护,以及合理设计和操作设备,也是控制硫化氢应力腐蚀的重要手段。
总之,了解硫化氢应力腐蚀的基础知识,对于预防和控制腐蚀现象具有重要的意义。
仅仅依靠某种单一的防腐措施往往难以满足实际需求,而深入了解硫化氢应力腐蚀的机理与影响因素,才能更好地制定相应的预防和控制策略,保障设备和结构的安全可靠运行。
预防硫化氢对金属腐蚀的方法
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预防硫化氢对金属腐蚀的方法硫化氢是一种无色有毒气体,常常存在于许多工业领域的生产过程中。
它具有强烈的腐蚀性,会对金属材料造成严重的损害。
为了有效预防硫化氢对金属的腐蚀,我们可以采取以下几种方法。
1. 使用耐腐蚀金属由于硫化氢的强腐蚀性,传统的金属材料往往难以抵御其侵蚀。
为了解决这一问题,可以选择使用耐腐蚀金属,如不锈钢、镍合金等。
这些材料具有较高的耐腐蚀性能,能够有效防止硫化氢对金属的腐蚀。
2. 使用防腐涂层在金属表面涂覆一层防腐涂层,可以有效阻隔硫化氢与金属直接接触,减少腐蚀的发生。
常见的防腐涂层包括环氧树脂涂层、聚氨酯涂层等。
这些涂层能够形成一层保护膜,阻隔硫化氢的侵蚀,延长金属材料的使用寿命。
3. 控制硫化氢浓度硫化氢的腐蚀性与其浓度密切相关,浓度越高,腐蚀速度越快。
因此,控制硫化氢浓度是预防金属腐蚀的关键措施之一。
可以通过加强通风、合理设计工艺流程等方式来降低硫化氢的浓度,减少其对金属的腐蚀作用。
4. 增加金属材料的厚度金属材料的厚度也是抵御硫化氢腐蚀的重要因素之一。
增加金属材料的厚度可以增加其抗腐蚀能力,减缓硫化氢对金属的侵蚀速度。
在设计和选材时,可以考虑增加金属材料的厚度,提高其耐腐蚀性能。
5. 定期维护和检查定期维护和检查是预防硫化氢腐蚀的重要环节。
通过定期检查金属材料的腐蚀情况,及时发现问题并采取相应的措施修复或更换受损的金属材料,可以有效延长金属的使用寿命。
6. 清洗和保护金属表面金属表面的清洗和保护也是防止硫化氢腐蚀的重要手段之一。
定期清洗金属表面的沉积物和污垢,可以减少硫化氢与金属的接触,减缓腐蚀的发生。
此外,可以在金属表面形成一层保护膜,如涂抹防腐蜡等,以增加金属的抗腐蚀能力。
预防硫化氢对金属腐蚀的方法包括使用耐腐蚀金属、使用防腐涂层、控制硫化氢浓度、增加金属材料的厚度、定期维护和检查以及清洗和保护金属表面等。
通过采取这些措施,可以有效预防硫化氢对金属的腐蚀,延长金属材料的使用寿命。
如何防止硫化氢等化学物质对玻璃的腐蚀
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如何防止硫化氢等化学物质对玻璃的腐蚀玻璃是一种常见的无机非晶体材料,具有透明、耐腐蚀、化学稳定等优势。
然而,在某些特定的环境下,如工业生产、实验室操作等情况下,玻璃可能受到化学物质的腐蚀,其中硫化氢就是一种常见的腐蚀因素。
本文将从多个角度介绍如何有效地防止硫化氢等化学物质对玻璃的腐蚀,以保护玻璃的使用寿命。
首先,了解硫化氢的性质对我们防止其对玻璃的腐蚀是非常重要的。
硫化氢(化学式为H2S)是无色、剧毒的气体,具有强烈的腐蚀性。
在空气中易被氧化成二氧化硫和水,但在高浓度环境下,如化工厂、污水处理厂等,硫化氢还是容易与空气中的水蒸汽和其他化学物质发生反应产生酸性溶液,从而造成对玻璃的腐蚀。
在实际工作和生活中,为了防止硫化氢等化学物质对玻璃的腐蚀,我们可以采取以下措施:第一,选择耐腐蚀的玻璃材料。
对于需要经常接触硫化氢等化学物质的场合,选择耐腐蚀的玻璃材料是非常重要的。
例如,碱土金属硼硅酸盐玻璃、镀膜玻璃等都具有良好的抗腐蚀性能,可以有效地减少化学物质对玻璃的腐蚀作用。
第二,加强环境控制。
通过加强化学品存储和使用的管理,控制环境中硫化氢等化学物质的浓度,可以有效减少化学物质对玻璃的腐蚀。
在化工厂、实验室等场所,应定期检查和更换储存容器,确保容器的完整性和密封性,防止化学物质泄漏。
另外,在操作过程中,应配备好防护设施,如通风设备、防护手套、防护眼镜等,以降低化学物质对玻璃的腐蚀风险。
第三,定期维护和清洁。
对于长时间暴露在含有硫化氢等化学物质的环境中的玻璃,定期维护和清洁至关重要。
及时清除玻璃表面的污渍和沉积物,避免硫化氢等化学物质长时间接触玻璃表面,从而减少对玻璃的腐蚀。
可以使用温和的清洁剂和软毛刷进行清洁,但要注意不要使玻璃表面磨损。
第四,使用防腐蚀涂层。
防腐蚀涂层可以在玻璃表面形成一层防护膜,有效减少硫化氢等化学物质对玻璃的腐蚀。
市场上常见的防腐蚀涂层包括有机涂层和无机涂层。
有机涂层通常是通过覆盖一层保护性的聚合物薄膜来减少化学物质对玻璃的侵蚀,而无机涂层则是通过熔融涂敷一层硅酸盐膜来实现玻璃的耐腐蚀性能。
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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。
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: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。
(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(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。
(4)应力导向氢致开裂(SOHIC)在应力引导下,夹杂物或缺陷处因氢聚集而形成的小裂纹叠加,沿着垂直于应力的方向(即钢板的壁厚方向)发展导致的开裂称为应力导向氢致开裂。
其典型特征是裂纹沿“之”字形扩展。
有人认为,它也是应力腐蚀开裂(SCC)的一种特殊形式。
SOHIC也常发生在焊缝热影响区及其它高应力集中区,与通常所说的SSCC不同的是SOHIC对钢中的夹杂物比较敏感。
应力集中常为裂纹状缺陷或应力腐蚀裂纹所引起,据报道,在多个开裂案例中都曾观测到SSCC 和SOHIC并存的情况。
(5) 应力腐蚀开裂(SCC)的危害应力腐蚀开裂是环境引起的一种常见的失效形式。
美国杜邦化学公司曾分析在4年中发生的金属管道和设备的685例破坏事故,有近60%是由于腐蚀引起,而在腐蚀造成的破坏中,应力腐蚀开裂占13.7%。
根据各国大量的统计,在不锈钢的湿态腐蚀破坏事故中,应力腐蚀开裂甚至高达60%,居各类腐蚀破坏事故之冠。
应力腐蚀开裂的频繁发生及其造成的巨大危害,引起了人们的关注。
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。
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0.5%~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。
钛(Ti):钛对低合金钢应力腐蚀开裂敏感性的影响也类似于钼。
试验证明,在硫化氢介质中,含碳量低的钢(0.04%)加入钛(0.09%Ti),对其稳定性有一定的改善作用。
锰(Mn):锰元素是一种易偏析的元素,研究锰在硫化物腐蚀开裂过程的作用十分重要。
当偏析区Mn、C含量一旦达到一定比例时,在钢材生产和设备焊接过程中,产生出马氏体/贝氏体高强度、低韧性的显微组织,表现出很高的硬度,对设备抗SSCC是不利的。
对于碳钢一般限制锰含量小于1.6%。
少量的Mn能将硫变为硫化物并以硫化物形式排出,同时钢在脱氧时,使用少量的锰后,也会形成良好的脱氧组织而起积极作用。
在石油工业中是制造油管和套管大都采用含锰量较高的钢,如我国的36Mn2Si钢。
(提高硬度)硫(S):硫对钢的应力腐蚀开裂稳定性是有害的。
随着硫含量的增加,钢的稳定性急剧恶化,主要原因是硫化物夹杂是氢的积聚点,使金属形成有缺陷的组织。
同时硫也是吸附氢的促进剂。
因此,非金属夹杂物尤其是硫化物含量的降低、分散化以及球化均可以提高钢(特别是高强度钢)在引起金属增氢介质中的稳定性。
磷(P):除了形成可引起钢红脆(热脆)和塑性降低的易熔共晶夹杂物外,还对氢原子重新组合过程(Had + Had → H2↑)起抑制作用,使金属增氢效果增加,从而也就会降低钢在酸性的、含硫化氢介质中的稳定性。
⑷冷加工经冷轧制、冷锻、冷弯或其他制造工艺以及机械咬伤等产生的冷变形,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,有时可高达钢材的屈服强度,从而导致对SSCC敏感。
一般说来钢材随着冷加工量的增加,硬度增大,SSCC的敏感性增强。
2.环境因素的影响⑴硫化氢浓度从对钢材阳极过程产物的形成来看,硫化氢浓度越高,钢材的失重速度也越快。