兰州抗硫化氢应力腐蚀

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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**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较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。