石油化工设备的硫腐蚀和氢腐蚀第一部分硫腐蚀及其防护措施1.1原油性质与原油腐蚀性强弱的定性判断1.2含硫化合物对设备的影响二、硫化氢腐蚀概述三、硫化氢引起的均匀腐蚀3.2硫化铁腐蚀产物的组成和结构3.3温度对腐蚀速度的影响3.4硫化氢浓度对腐蚀速度的影响3.5pH值对腐蚀速度的影响3.6暴露时间对腐蚀速度的影响3.7流速对腐蚀速率的影响四、硫化物应力腐蚀破裂（9〕未回火马氏体组织对SSCC特别敏感。裂纹呈分枝状，为典型的应力腐蚀开裂裂纹。图1－6为各种钢发生SSCVC的临界应力值与H2S浓度之间的关系，随着H2S浓度增大，临界应力值降低。钢中加入碳化物形成元素后能在钢中形成合金碳化物，它们比碳化铁具有较高的稳定性，不易被氢所分解，即能起固定碳的作用。还有人认为是这两者联合作用的机理。表面全部腐蚀，呈黑褐色、失去金属光泽、蚀坑较深且密布于表面，腐蚀产物连片；在静态或流速不太大的腐蚀环境中，在适当的pH值下金属硫化物能在金属表面形成膜。高温高压下的氢渗入钢材后和不稳定碳化物形成甲烷。原油中一些硫化物对热时不稳定的，在温度升高过程中灰逐渐分解成小分子量的硫化物。（1〕t≤120℃，硫化物未分解，在无水情况下对设备无腐蚀，但当含水时，形成炼厂各装置中轻油部位的H2S－H2O型腐蚀，成为难以控制的腐蚀部位。有试验认为，硅锰系高强度钢正火加回火的组织要比轧后状态的氢腐蚀起始温度高50℃。腐蚀镀铬层锈层起伏、粗糙、沿着沟槽溶解加剧，镀铬层凹处出现镀层溶解、剥离花纹。钢中加入某些合金元素后能提高钢的抗氢腐蚀性能，某些合金元素也能提高钢的抗氢脆性能。发现腐蚀部位呈灰褐色，失去金属光泽，出现许多小蚀坑密集，腐蚀活塞杆表面镀铬层局部已剥离，零落，锈层不均匀。硫醚和噻吩等对金属没有直接的腐蚀作用，故称为中性化合物。4.2硫化物应力腐蚀破裂机理4.3环境因素对硫化物应力腐蚀破裂的影响4.4材料因素对硫化物应力腐蚀破裂的影响也有可能是因氢的扩散活性随温度提高而增加，氢偏析停止和金属晶格内氢的固溶体稳定性增加。氢原子渗入钢材，在钢中遇到裂缝、夹杂及空袭等处，氢原子聚焦结合成氢分子，因而体积膨胀，压力增加使钢材产生鼓泡。图1-25不锈钢丝网上的粉末状腐蚀产物的电子能谱分析氢中水分则是渗氢作用的催化剂。3热处理与组织的影响腐蚀镀铬层表面呈现冲击台阶、磨痕粗大，沿着沟槽溶解加剧，说明该处冲击、磨损腐蚀加剧、剥离严重。后经过多次修订与完善，图2-4和图2-5是1977年石油学会发表的版本，适用于石油炼制和石油化工车间的氢气或含氢气体的加工、储存、装卸及其它运输方面，也可用于加氢车间、合成氨、合成甲醇、食用油和高级醇生产等方面。活塞杆C处表面主要由Fe、O和少量Cr、Si、S、Mn等元素组成。基体表面镀铬层致密，但局部出现絮状花纹，镀层发生剥离。2=1519MPa）在氢气中延迟裂纹扩展的影响因此，对腐蚀而言，原油中硫化物的腐蚀类型比原油总硫含量更为重要。29mg/L〕环境中不锈钢丝网产生高温氧化反应，生成铁的氧化物。说明O元素和，S元素参与不锈钢丝网的腐蚀由上述特征可认为，活塞杆表面镀铬层由于受到流体冲击导致镀铬层剥离，局部脱落，减薄，产生蚀坑。含氮量的高低表示原油中氮化物的多少。图1-13在3.孕育期后由于甲烷反应的持续进行，甲烷空穴内的压力不断提高，甲烷空穴〔或微裂纹〕逐渐长大，各高压气泡间的联接部位被撕裂，形成大的气泡链〔大裂纹），裂纹迅速发展，钢材的性能急剧下降，这就是快速腐蚀期。4.5材料表面状态对硫化物应力腐蚀破裂的影响5.2气体脱硫装置的硫化物应力开裂第二部分氢腐蚀及其防护措施石油的二次加工过程中，一般都有加入氢和放出氢的反应过程。加入氢和反应过程如加氢裂化、加氢精制、加氢脱硫等，放出氢的反应过程如铂重整、催化重整等。上述加工过程都是处于高温高压的操作条件下，因而氢的存在会引起设备的高温氢损伤。一.氢损伤有以下几种：（3〕表面脱碳。钢材与高温氢接触后，形成表面脱碳。表面脱碳不形成裂纹，其影响是强度及硬度下降，而延伸率增高。（4〕氢腐蚀〔内部脱碳）。高温高压下的氢渗入钢材后和不稳定碳化物形成甲烷。钢中甲烷不易逸出，而使钢材产生裂纹和鼓泡，并使强度和韧性显著下降，其腐蚀反应是不可逆的，是永久性催化。另外由于氢的存在又增强了高温硫化物的腐蚀。二、氢腐蚀的发生过程三.各因素对氢腐蚀的影响3.1含碳量的影响3.2.钢中其它合金元素的影响3.3热处理与组织的影响3.4其它因素的影响四、材料选择5.1腐蚀实力剖析实例剖析〔一）图1-16（a〕截取R101烃化反应器不锈钢丝网腐蚀形貌图1－16〔b）截取R101烃化反应器不锈钢丝网腐蚀形貌图1－17不锈钢丝网上附着的潮湿的块状腐蚀产物形貌图1－18苯烃