湿硫化氢环境中设备应力腐蚀分析及控制

文章阐述了硫化氢应力腐蚀机理,分析和探讨了在湿硫化氢环境中影响应力腐蚀的相关因素,并针对这些影响因素提出了相应的防止硫化氢应力腐蚀的技术和工艺措施。     

用热喷涂技术防止湿硫化氢应力腐蚀

采用热喷涂技术，设计了Al系、Fe—Cr系粉芯丝材涂层共5种，并对其进行了结合强度、氢扩散能力、电化学性能及应力腐蚀性能等系列试验，考核其抗湿硫化氢应力腐蚀能力．通过对各涂层试验结果的对比分析，从中筛选出了防护效果最佳的配方，并对涂层抗湿硫化氢应力腐蚀的机理进行了讨论．     

某海上平台硫化氢应力腐蚀开裂及氢致开裂腐蚀敏感性分析

海上某平台在开发后期发现工艺流程中出现硫化氢,考虑到平台设计时未按照硫化氢平台进行设计,为保证平台设备的安全性,通过硫化氢、硫化物和pH检测,确定了主要工艺流程中设备的湿硫化氢环境类型。根据硫化物应力腐蚀开裂及氢致开裂的相关试验标准对处于硫化氢环境下设备开展了敏感性验证,试验结果表明,当前硫化氢含量下,平台设备具有抵抗硫化氢腐蚀的能力。     

耐硫化氢腐蚀钢在硫化氢介质中的腐蚀行为

采用电化学方法、X射线光电子能谱仪和扫描电镜等方法对抗硫化氢腐蚀的套管钢BG110S在含饱和硫化氢的NACE溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:耐硫化氢腐蚀钢在25℃含饱和硫化氢的NACE溶液中与硫化氢发生了反应,形成双层结构的腐蚀产物膜,外层是以四方晶系FeS为主的腐蚀产物膜,内层为铬、铜等合金元素硫化物的腐蚀产物膜;腐蚀产物膜能够阻挡基体合金元素与硫化氢发生进一步的腐蚀反应,降低了氢原子渗透量,从而提高了耐硫化氢腐蚀钢的抗硫化氢腐蚀的性能。     

重油催化氨精制塔塔底封头失效分析

分析了重油催化装置的氨精制塔塔底封头开裂原因,发现母材３０４不锈钢由于冷却加工（旋压）工体相变,在湿硫化氢的环境下,含形变马氏体的３０４不锈钢发生了湿硫化氢应力腐蚀开裂（ＳＳＣＣ）,文中提出了防护措施。     

炼油厂几种材料的高温硫化氢腐蚀研究

针对硫化氢对炼油装置造成的严重腐蚀，在实验室条件下研究炼厂高温硫化氢的腐蚀特点，仅就硫化氢的浓度，温度及腐蚀时间对渗铝钢某材料进行耐蚀性评价，实验证明，粉末包埋渗铝钢具有优良的耐高温硫化氢腐蚀性能。     

抗高温硫,湿硫化氢应力腐蚀的新型换热器管束

本文介绍了用１２ＡｌＭｏＶ和 １２Ｃｒ２ＡｌＭｏＶ钢种制造换热器管束，提高了抗高温硫、湿硫化氢的应力腐蚀问题。     

丙烷储罐的湿硫化氢腐蚀与防护

阐述了丙烷储罐的湿硫化氢腐蚀破坏形式和特点,产生原因,提出了防治措施.     

湿硫化氢环境应力腐蚀早期裂纹荧光磁粉检测

湿硫化氢环境下容易发生应力腐蚀,分析了其应力腐蚀特点。荧光磁粉检测是应力腐蚀早期裂纹的有效检测方法,介绍了检测时的注意事项。     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaCl溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的39％NaCl溶液中腐蚀的影响．结果表明较低温度(80℃)下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;120℃时碳钢CO2腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了3～4倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物FeCO3膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

H2 S 对油气管材的腐蚀及防护研究综述

随着石油天然气工业的迅速发展,酸性气体引起的油气管材腐蚀问题日益突出,尤其是H2S引起的腐蚀广泛存在,严重影响着油气开采及输送管道和炼制加工设备的使用寿命。综述了H2S对油气管材腐蚀的机理、影响因素及防护方法,探讨了温度、H2S分压、p H值、流速、Cl-浓度、CO2分压及管材材质等因素对H2S腐蚀的影响,建立了H2S腐蚀速率预测模型并对其进行了相关分析,对H2S腐蚀防护方法进行了评述。最后,简述了H2S腐蚀的研究现状及发展趋势。     

稠油热采管BG90H钢在不同条件下的腐蚀行为

通过干空气和湿空气以及在H_2S和CO_2共存条件下腐蚀试验模拟油田现场稠油热采的过程,研究了稠油热采管BG90H钢在不同条件下的腐蚀行为。结果表明:BG90H钢在干空气中的均匀腐蚀速率小于在湿空气中的均匀腐蚀速率,在湿空气中材料出现局部腐蚀(点蚀);湿空气中水蒸气含量大,在金属材料表面结露、均匀成膜,且供氧充分,使BG90H钢的吸氧腐蚀速率显著上升,由于完整液膜下试样表面腐蚀原电池数量的显著增多,材料点蚀程度显著增强。在CO_2和H_2S共存腐蚀条件下,腐蚀速率在120℃出现最大值,此时金属表面上生成一层疏松的、多孔且较厚的腐蚀产物膜;当温度在100~120℃及大于180℃时,局部腐蚀较为严重,但在150~180℃时,局部腐蚀轻微;腐蚀过程由CO_2/H_2S联合交替控制。     

含铬油套管钢材在CO2和微量H2S共存环境中的腐蚀规律

目的 研究不同含铬材质钢在CO2和微量H2S共存环境中的腐蚀行为，优化深井油套管抗腐蚀设计方案。方法 以实际油水分离的水样为腐蚀介质进行模拟实验，采用高温高压反应釜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)，揭示4种含铬材质钢在不同腐蚀环境中的腐蚀速率、腐蚀产物膜及应力腐蚀开裂特征，并建立高CO2与微量H2S共存环境下油套管防腐选材优化设计方法。结果 在高分压比条件下均发生了由CO2主导的腐蚀反应，腐蚀产物以FeCO3为主，加入微量H2S后低Cr材质产物膜的附着力较低，出现了疏松脱落现象，FeS优先成膜，含铬钢表面的腐蚀产物膜呈现“富铬”现象，膜的保护性能得到改善。3种腐蚀环境中3Cr钢对应的腐蚀速率分别为1.965 3、1.736 1、1.159 2 mm/a，均处于极严重程度，且表面出现了局部沟槽;9Cr钢的产物膜轻微覆盖，腐蚀较轻，13Cr和S13Cr基本无产物膜覆盖，未发生腐蚀。9Cr、13Cr和S13Cr在加载90%的屈服应力时均未发生应力腐蚀开裂，应力腐蚀敏感性较低。结论 含铬钢具有良好的抗腐蚀性能，基于腐蚀环境特点提出了井筒分段防腐选材设计方案“9Cr+13Cr+超级13Cr”，有效降低了防腐成本，研究结果对CO2和微量H2S共存环境中含Cr钢腐蚀特征和优化选材提供了理论依据。     

基于优化随机森林的H2S腐蚀产物类型及腐蚀速率预测

目的研究H2S环境下碳钢腐蚀产物类型及失重腐蚀速率预测模型,为含硫油气田管道腐蚀防护设计与选材提供依据。方法整合H2S腐蚀模拟实验数据,采用随机森林算法对各腐蚀因素重要性进行排序,一方面以腐蚀产物类型为输出量,通过随机森林分类算法建立硫铁腐蚀产物类别预测模型,另一方面以腐蚀速率为输出量,通过随机森林回归算法建立腐蚀速率预测模型,并与其他模型进行比较。运用网格搜索方法对各类算法的超参数进行优选,以提高预测可靠性。结果随机森林算法得出的影响H2S腐蚀产物类型的因素重要性排序为:H2S分压、温度、pH值、实验周期、总压、CO2分压。基于网格搜索优化的随机森林分类模型交叉验证得分超过0.9,f1得分达到0.96,优于其他三种常用分类模型。采用网格搜索优化的随机森林回归模型预测结果与实际值的均方误差为0.86%。相关系数R值为0.979,优于其他两个回归模型。结论网格搜索优化后的随机森林分类、回归模型对含H2S复杂环境下的碳钢腐蚀产物类型及腐蚀速率预测准确性较高,能够为油气田管道腐蚀防护提供参考。     

川东北高含硫天然气对管道的腐蚀

现场调查和实验室试验表明,川东北高含硫地区输气管道的腐蚀具有如下特征:①影响腐蚀的主要因素是CO2、H2S、Cl-,腐蚀形式以点蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀(SSC)为主,② H2和NaCl的水溶解度很高,是影响腐蚀的重要因素;③ A3钢在实验室模拟中21井试验后得知,井下部油管最大的腐蚀速率可达1.24 mm/a,井筒下部较上部严重.     

塔河油田油气集输管网腐蚀现状及防腐技术的研究与应用

塔河油田在近年的开发过程中,地面集输管网不同程度的出现腐蚀穿孔,严重影响油田的正常生产。从油井采出来的原油中含有大量的H2S、CO2以及地层水和其它杂质,对采油设备及集输管网的腐蚀破坏性极大。对其腐蚀机理进行分析,找出防腐措施极为重要。本文通过对塔河油田已建地面管网的腐蚀监测及油、气、水的分析,找出了管线腐蚀的机理,并提出了相应的防护措施,提高了油田的开发效率。     

C02/H2S对油气管材的腐蚀规律及研究进展

综述了CO2、H2S在单独作用和共存条件下对油气管材的腐蚀机理及影响因素，提出了针对CO2／H2S腐蚀开发经济型油管的设想。     

CO2/H2S对油气管材的腐蚀规律

本文综述了CO2、H2S对油气管材的腐蚀机理及影响因素,提出了开发经济型油管的设想.     

油气管道CO2/H2 S腐蚀及防护技术研究进展

CO2和H2S是油气管道中主要的腐蚀介质,两者往往同时存在于原油和天然气之中,是造成油气输送管道内腐蚀发生的主要原因之一,甚至会导致管道失效、穿孔、泄漏、开裂等现象,严重威胁了管网的安全运行及正常生产。因此CO2和H2S引起的管道腐蚀问题,已成为当前研究的热点问题。针对油气管道日益严重的CO2和H2S腐蚀问题,综述了CO2单独存在、H2S单独存在以及CO2和H2S共同存在三种体系中油气管道的腐蚀过程,得出了在这三种腐蚀体系下油气管道出现的主要腐蚀行为规律以及腐蚀机理。阐述了CO2和H2S共同存在体系下,缓蚀剂、耐蚀性管材、电化学防腐技术、管道内涂层技术等先进的油气管道腐蚀防护技术,并剖析了这些防护措施各自的特点及在实际工程使用中的优势和局限性。最后,展望了CO2和H2S共存体系的进一步研究方向以及更经济、更有效的防腐措施发展前景。     

L80油管钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为

目的：研究L80油管在CO2/H2S环境中的腐蚀行为。方法利用扫描电镜（SEM）、EDAX能谱分析L80油管内壁腐蚀产物形貌特征和化学组成,采用高温高压反应釜,以实际油水分离的水样为腐蚀介质进行模拟实验,研究原油含水率、CO2/H2S 分压和温度对 L80油管腐蚀速率的影响规律。结果在CO2/H2S环境中,L80油管内壁呈现明显的局部腐蚀特征,部分表面点蚀坑深度超过100μm,形成FeS、FeCO3等腐蚀产物。随着含水率的增加,L80油管腐蚀速率逐渐增大,含水率为30%时的腐蚀速率为0.0377 mm/a,含水率为100%时的腐蚀速率为0.0952 mm/a。CO2分压不变时,随着 H2S分压的增加,L80钢的腐蚀速率增大,H2S分压为0.04 MPa时的腐蚀速率为0.0377 mm/a,H2S分压为0.3 MPa时的腐蚀速率为0.0952 mm/a;H2S分压不变时,随着CO2分压的增大,L80钢腐蚀速率变化不明显且腐蚀速率较小。随着温度的升高,腐蚀速率先以较大幅度增大,再以较小幅度减小,从40℃增加至100℃时,腐蚀速率由0.0083 mm/a升至0.1264 mm/a,100℃左右时的腐蚀速率最大,120℃对应的腐蚀速率为0.106 mm/a。结论 L80油管在CO2/H2S环境中以均匀腐蚀和局部点蚀为主。L80油管腐蚀速率对H2S分压比CO2分压更敏感,CO2分压增大促使具有良好保护性的FeCO3保护膜的形成,降低了腐蚀速率。温度升高至一定范围,导致碳酸盐等难溶性盐溶解度降低,并覆盖在钢表面形成保护层,从而使腐蚀速率下降。