硫化氢的来源金属腐蚀应急预案.pptVIP

氢致开裂（HIC）在氢气压力作用下，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。有时也可扩展到金属表面，HIC也不需要外加应力，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不关。第62页，共124页，星期日，2025年，2月5日硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）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，叫硫化物应力腐蚀开裂。通常发生在高强度钢、高内应力构件及硬焊缝上。开裂垂直于拉伸应力方向。第63页，共124页，星期日，2025年，2月5日应力导向氢致开裂（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迭加沿着垂直于应力的方向发展导致的开裂称为应力导向氢致开裂，即氢脆。是硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）的一种特殊形式，也常发生在焊缝热影响区及其它高应力集中区。主要对钢中的夹杂物比较敏感。第64页，共124页，星期日，2025年，2月5日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。第65页，共124页，星期日，2025年，2月5日3、硫化氢应力腐蚀断口特征1、断口平整，不存在塑性变形，象陶瓷断口。2、主要发生在受拉应力时，断口主裂纹与拉力方向垂直。

3、应力腐蚀破裂多发生在设备使用不久，属于低应力下的破裂。

4、应力腐蚀破裂往往是突然性断裂，没有任何先兆。

5、裂源多发生在应力集中点，如伤痕、焊件的缝等。第66页，共124页，星期日，2025年，2月5日1、温度

失重腐蚀：是一个化学反应过程，随温度升高而加快。

应力腐蚀：22℃时最快

温度升高敏感性下降。

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HRC35二、硫化氢对金属损伤的影响因素:断裂时间温度22OC应力失重第67页，共124页，星期日，2025年，2月5日2、PH值

越高越不腐蚀，如果溶液中含有氧或二氧化碳，对钢材的腐蚀会加快。

第68页，共124页，星期日，2025年，2月5日3、硫化氢浓度

一般浓度越高腐蚀速度越快，但高于某一浓度时变慢

300-500ppm腐蚀速度硫化氢浓度PPM温度=26。7℃03006001200第69页，共124页，星期日，2025年，2月5日4、钢材自身的影响：硫化氢腐蚀时材料的影响因素最为显暑，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。第70页，共124页，星期日，2025年，2月5日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。第71页，共124页，星期日，2025年，2月5日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。

第72页，共124页，星期日，2025年，2月5日对硬度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行T≥620度的高温回火。合金元素：第73页，共124页，星期日，2025年，2月5日四川局威远23井，下入7″（N-80）的技术套管，对丝扣连接不放心，在连接处电焊加固，而这口井恰好含H2S，因井口压力大，很快就将焊口蹩破，井口被抬起，引起爆炸着火，火焰高达100米，3分钟后井架倒塌，烧了44天，损失1亿多元。第74页，共124页，星期日，2025年，2月5日5、时间:应尽量减少硫化氢溶液有管材的接触时间.第75页，共124页，星期日，2025年，2月5日三、硫化氢应力腐蚀开裂和氢损伤的预防1、选用抗硫管材：成份合理采用有害元素含量很低的纯净钢材良好的淬透性和均匀细小