湿硫化氢环境用低合金高强度钢

低合金高强度钢在湿硫化氢环境中的开裂形式，目前一般认为有四种，即氢鼓泡（ＨＢ）、氢致开裂（ＨＩＣ）、硫化物应力腐蚀开裂（ＳＳＣＣ）和应力导向氢致开裂（ＳＯＨＩＣ）。文章介绍了国外关于低合金高强度钢在湿硫化氢环境中腐蚀开裂的实验研究情况，并简要介绍了国外抗湿硫化氢环境腐蚀用钢的发展情况。     

球罐裂纹成因分析

某公司一台液态烃球罐,按计划进行大修检查时在内表面发现较多微裂纹,裂纹最深达5.9mm。在现场检查、测厚、金相分析、腐蚀产物分析并结合工艺情况分析的基础上,初步判断裂纹是应力导向氢致开裂裂纹,裂纹产生的主要原因是罐内物料介质中硫化氢含量严重超标。建议在罐内采用涂层或阴极保护层的方法来阻止或减缓湿硫化氢环境中的腐蚀,从而降低裂纹的产生与发展的可能性。     

论湿硫化氢环境下管道设计材料的选择

从炼油厂典型装置中产生湿H2S腐蚀的环境及部位着手,分析了因湿硫化氢腐蚀而引起的氢鼓泡、硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂和应力诱导氢致开裂等腐蚀形态,指出液相中硫化氢的浓度、溶液的pH值、温度以及材料的硬度、管道表面质量等与上述腐蚀有关。同时,从设计角度论述了不同情况下的选材原则。     

ZARE技术在含硫化物液态烃球罐的应用

液态烃球罐发生应力腐蚀开裂,主要是由于湿硫化氢发生电化学反应造成。针对含硫化物的液态烃球罐在国内石化领域检测发现大量腐蚀裂纹,提出防止球罐应力腐蚀的一项专有ZARE技术,旨在预防和降低液态烃球罐发生应力腐蚀开裂的风险,降低液态烃球罐的使用风险,ZARE技术本质属于阴极保护技术,已在国内10家炼化企业使用,取得了初步成效,ZARE技术有望在国内炼化企业推广使用。     

炼油装置在湿硫化氢环境中的腐蚀及选材

介绍了湿硫化氢腐蚀环境的定义及危害分级,分析了湿硫化氢各种腐蚀破坏类型并进行比较;同时探讨了湿硫化氢腐蚀开裂原理、类型间的联系与区别;基于湿硫化氢腐蚀原理,将其分为硫化物应力腐蚀开裂型(SSCC)和氢致开裂型(HIC),从腐蚀发生的条件、敏感度、发生部位及控制方法将两者进行对比;最后提出了金属材料在这两种湿硫化氢腐蚀类型下的选材要求,除化学成分严格控制外,对抗SSCC用钢关键要限制材料硬度,对抗HIC用钢关键要保证材料本身质量。     

湿硫化氢环境下的球罐腐蚀状况分析

在湿硫化氢环境下 ,尤其储存介质中的硫化氢含量超标时 ,很容易对储存容器壳体 (含焊缝和母材 )造成硫化氢应力腐蚀或氢鼓包。作者较仔细分析了 1 0 0 0m3 丙烯球罐产生硫化氢应力腐蚀开裂和40 0m3 LPG球罐产生氢鼓包的原因。提出了此类设备在设计选材、设备制造、施工安装和使用维护等环节应注意的问题。     

3000m~3液化石油气球罐检验与缺陷分析

某大型炼化企业一台3000m~3液化石油气球罐进行首次定期检验,内表面上大环焊缝经磁粉检测发现多处表面裂纹缺陷。对其成因进行分析,为在湿硫化氢环境下发生的应力导向氢致开裂,经维修单位打磨消除后投入使用。下大环焊缝缺陷为非活性缺陷。针对球罐检验,提出了检验建议及注意事项。     

炼油设备中的湿硫化氢腐蚀(2)

本文第(2)部分阐述硫化物应力腐蚀、氢诱导以及应力向氢诱导等3种开裂形式;从钢材的强度等级和化学成分、焊缝的硬度值、H_2S浓度、应力植水平和使用年限等方面分析了温硫化氢对压力容器开裂的影响;最后对限制焊缝硬度值、控制焊缝化学成分、焊后热处理以及湿硫化氢应力腐蚀开裂形成的条件等问题进行了讨论.     

集输系统硫化氢腐蚀监测技术研究与应用

含硫化氢油田地面集输系统应采取必要的硫化氢腐蚀监测技术,明确硫化氢腐蚀速率,为下一步防腐措施的制定提供依据,进一步保证地面集输系统的安全有效运行。湿硫化氢对碳钢设备可以形成两方面的腐蚀,均匀腐蚀和局部腐蚀。局部腐蚀的形式包括氢鼓泡、氢致开裂、硫化物应力腐蚀开裂和应力导向氢致开裂。电感腐蚀监测系统是以测量金属腐蚀损失为基础,通过测量试片腐蚀减薄引起的交流信号改变来计算腐蚀损耗速度。采用电感探针对集输管线及设备的腐蚀状况进行在线监测,通过计算机进行数据处理,了解腐蚀趋势,评价防腐效果。     

液态烃球罐湿硫化氢腐蚀与涂层防护的探究

随着国内加工含硫原油和高硫原油的数量不断增加,大型炼油厂已逐步进入改造和升级阶段,液态烃球罐在长周期运行中湿硫化氢腐蚀现象尤为普遍。球壳内表面与焊缝处经常出现腐蚀坑和沟槽等,甚至出现严重的开裂情况,影响球罐的安全运行。对近年来采取涂层防护的液态烃球罐进行调研发现,与传统的热喷铝相比,采用阴极保护涂层(ZARE)防护效果更佳,可以降低液态烃球罐发生硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)的风险,能够为液态烃球罐提供经济有效的防护。     

液化石油气球罐腐蚀原因分析及改进措施

介绍了液化石油气球罐腐蚀开裂的危害，对中国石化北京燕化石油化工股份有限公司化工一厂油品车间球罐的腐蚀原因进行了分析。引用湿硫化氢腐蚀的机理，对球罐硫化氢腐蚀进行了详细论述，并针对已腐蚀的球罐采取打磨消除球罐内表面裂纹、补焊、局部热处理、喷涂防护层等措施，取得了较好的治理效果。     

异构化装置腐蚀原因分析及对策

对直馏汽油异构化装置腐蚀的原因进行了分析,结果表明,含有大量硫化物的杂质在设备中沉积,形成了严重的湿硫化氢环境,造成碳钢设备发生严重的垢下腐蚀、氢鼓包、氢诱导裂纹和应力腐蚀开裂等,并最终导致设备泄漏和报废.提出了改进措施和设备检验处理建议.     

渣油加氢装置湿硫化氢腐蚀及防护

分析了加氢装置中硫化氢的来源并阐述了高温硫化氢、湿硫化氢的腐蚀机理和形态,重点强调了湿硫化氢腐蚀主要为应力腐蚀开裂以及给工程带来的危害。文章以典型的渣油加氢装置为例,分析了渣油加氢装置中包括原料油、反应流出物和循环氢脱硫等高压系统的腐蚀部位及介质环境。结合湿硫化氢的腐蚀机理、腐蚀类型和工程实际应用情况,论述了渣油加氢装置3个高压系统中湿硫化氢的腐蚀形式,并提出了选材标准、原则和常用的防腐蚀措施。还分别从材料的生产方式、交货状态和纯净度等方面从满足抗硫化物应力腐蚀开裂和抗氢诱发裂纹的角度提出了制造、热处理和表面缺陷等方面的具体要求。并提出防腐蚀的关键是要清楚生产装置中相关系统的介质,尤其是压力、温度、介质组成、介质质量浓度、相变和pH值等细节,才能做到正确选材。     

低强度钢在湿硫化氢环境中的氢诱发开裂

一、绪言 在含硫化氢的湿润环境中,已知有两种开裂。这两种开裂的模式图示于图1。其一叫做硫化物应力腐蚀开裂(SSCC:Sulfide Stress Corrosion Cracking)或硫化物应力开裂(SSC:Sulfide Stress Cracking)。这种开裂容易发生在油井用钢管或焊接结构的焊接区等强度比较高的钢上;裂纹因受外部应力(工作应力或残余应力)的作用而沿与应力轴垂直的方向传播。另一种是在无外部应力的情况下也会发生的开裂,叫做氢诱发开裂(HIC:Hydrogen Induced Cracking)。它是平行于钢板表面而产生的裂纹,但也有沿板厚方向成阶梯状扩展的情况。这种平行于板面的裂纹,因在表面上观察到有“鼓泡”,以前称为“氢鼓     

L245NS抗硫化氢腐蚀管材的焊接工艺

新疆哈拉哈塘油田二期产能建设工程地面输气管道含有H2S,为了避免地面输气管道发生硫化物应力腐蚀开裂(SSC)事故,分析了硫化物应力腐蚀开裂的特征及其影响因素,最终选用L245NS作为管道钢。对L245N2管材的焊接工艺及焊缝的力学性能、抗氢致裂纹(HIC)及抗硫化物腐蚀开裂性能(SSC)进行研究。对L245NS管材焊接选用的填充材料、坡口型式、焊接工艺参数、焊接操作、焊后热处理、焊缝质量检验等内容进行了研究。焊缝外观检验、无损检测、焊缝力学性能及抗硫化物应力腐蚀性能试验、抗氢致开裂试验结果表明选用的焊接工艺能够满足设计质量要求。最后通过工程施工的检验,其焊接质量得到了有效验证。     

浮头式热交换器浮头管板螺栓断裂原因分析及改进

通过扫描电镜观察、硬度测试、化学成分分析及金相检验等方法分析了浮头式热交换器浮头管板连接螺栓的断裂失效原因。结果表明,硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂和螺纹加工产生应力集中、材料硬度不满足湿硫化氢介质中的使用要求是螺栓断裂的主要原因。     

硫化氢腐蚀机理和防护的研究现状及进展

在石油、天然气、煤化工及其他一些工业中广泛存在硫化氢腐蚀问题,硫化氢的存在不仅会造成全面腐蚀和局部腐蚀,而且还会导致硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和氢致开裂(HIC)等脆性断裂事故,一旦发生这种事故,往往会造成重大经济损失和灾难性后果,因此研究硫化氢的腐蚀机理、影响因素及防腐措施,无论对防止事故发生,还是对提高经济效益都有十分重要的意义。文章阐述了硫化氢的腐蚀机理,探讨了硫化氢腐蚀的影响因素,提出了防止硫化氢腐蚀的技术和工艺措施。     

氨精馏塔重沸器浮头螺栓断裂原因分析

采用化学成分分析、硬度测试、金相分析、断口扫描电镜(SEM)观察及能谱分析等方法,对某石化公司氨精馏塔重沸器浮头螺栓断裂原因进行了分析。分析结果表明,浮头螺栓显微组织并非调质态40Cr钢正常的回火索氏体组织,硬度偏高,其长期处于湿硫化氢环境中,产生氢致裂纹和较大的内应力,在螺栓预紧拉伸应力的共同作用下发生了湿硫化氢应力腐蚀开裂,导致螺栓过早断裂失效。     

条形缺陷对L360管线钢环焊缝硫化物应力腐蚀开裂敏感性的影响

通过抗硫化物应力腐蚀试验、慢应变速率拉伸试验、氢含量测试等方法研究条形缺陷对H₂S环境下L360管线钢环焊缝硫化物应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明,环焊缝在72%、85%和110%SMYS(最小屈服强度)应力水平下,热影响区出现裂纹且裂纹长度随加载应力增大而增大;条形缺陷环焊缝试样在屈服点后快速发生断裂,其断裂应变(0.024)仅为非缺陷环焊缝试样的21.05%;条形缺陷存在促进氢离子在裂纹尖端聚集从而加剧发生开裂倾向,消氢处理技术可以有效降低氢含量,降低环焊缝抗硫化物应力腐蚀开裂敏感性降低。     

抗硫化氢腐蚀碳钢的焊接

介绍了湿硫化氢环境中钢材的腐蚀种类及破坏机理、诱发硫化氢腐蚀的因素、抗硫化氢腐蚀钢材的选用原则和基本要求;从抗硫化氢腐蚀碳钢的焊材选用和焊接工艺要求这两方面进一步做了说明,特别针对抗硫化氢腐蚀碳钢的焊接问题,给出了一种低硫磷、高韧性、抗氢致硫化物应力腐蚀裂纹用的钢焊丝产品,该产品经专业机构抗HIC、SSC检测和金相试验测试以及在工程中的实际应用,结果表明完全能满足抗硫化氢碳钢焊接的特殊要求。