课件 什邡慧丰井口装置结构与维护.ppt

什邡慧丰采油机械有限责任公司 (2)局部腐蚀 — 腐蚀集中在金属的局部区域，而其它部分几乎没有腐蚀或腐蚀很轻微。 局部腐蚀是设备腐蚀破坏的一种重要形式，工程中的重大突发腐蚀事故多是由于局部腐蚀造成的。 常见的局部腐蚀有八种腐蚀形态即:电偶腐蚀、孔蚀（点蚀）、缝隙腐蚀、沿晶腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀开裂(SCC, 简称应力腐蚀)、腐蚀疲劳、磨损腐蚀。 什邡慧丰采油机械有限责任公司 3、应力腐蚀开裂(SCC) 应力腐蚀破裂是金属在应力（拉应力）和腐蚀的共同作用下（并有一定的温度条件）所引起的破裂。 应力腐蚀较为复杂，当应力不存在时，腐蚀甚微；当有应力后，金属会在腐蚀并不严重的情况下发生破裂，由于破裂是脆性的，没有明显预兆，容易造成灾难性事故。 可发生应力腐蚀破坏的金属材料与环境的组合主要有以下几种：1.碳钢及低合金钢：介质为碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸等2.奥氏体不锈钢：氯离子、氯化物＋蒸汽、湿硫化氢、碱液等3.含钼奥氏体不锈钢：碱液、氯化物水溶液、硫酸＋硫酸铜的水溶液等4.黄铜：氨气及溶液、氯化铁、湿二氧化硫等5.钛：含盐酸的甲醇或乙醇、熔融氯化钠等6.铝：湿硫化氢、含氢硫化氢、海水等 什邡慧丰采油机械有限责任公司 4.硫化氢H2S的特性 硫化氢H2S的分子量为34.08，密度为1.539mg/m3。而且是一种无色、有臭鸡蛋味的、易燃、易爆、有毒和腐蚀性的酸性气体。 硫化氢H2S不仅对人体的健康和生命安全有很大的危害性，而且它对钢材也具有强烈的腐蚀性，对石油、石化工业装备的安全运转存在很大的潜在危险。 什邡慧丰采油机械有限责任公司 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 ↓ 钢材受到硫化氢腐蚀以后阳极的最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。 什邡慧丰采油机械有限责任公司 油管接箍发生腐蚀后的形貌 什邡慧丰采油机械有限责任公司 5、硫化氢应力腐蚀开裂(SSC) 湿H2S环境中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，叫做硫化物应力腐蚀开裂。 工程上有时也把受拉应力的钢及合金在湿H2S及其它硫化物腐蚀环境中产生的脆性开裂统称为硫化物应力腐蚀开裂。SSC通常发生在中高强度钢中或焊缝及其热影响区等硬度较高的区域。 硫化物应力腐蚀开裂(SSC)的特征：在含H2S酸性油气系统中，SSC主要出现于高强度钢、高内应力构件及硬焊缝上。SSC是由H2S腐蚀阴极反应所析出的氢原子，在H2S的催化下进入钢中后，在拉伸应力作用下，通过扩散，在冶金缺陷提供的三向拉伸应力区富集，而导致的开裂，开裂垂直于拉伸应力方向。 什邡慧丰采油机械有限责任公司 硫化氢应力腐蚀和氢致开裂是一种低应力破坏，甚至在很低的拉应力下都可能发生开裂。一般说来，随着钢材强度(硬度)的提高，硫化氢应力腐蚀开裂越容易发生，甚至在百分之几屈服强度时也会发生开裂。 硫化氢应力腐蚀和氢致开裂均属于延迟破坏，开裂可能在钢材接触H2S后很短时间内(几小时、几天)发生，也可能在数周、数月或几年后发生，但无论破坏发生迟早，往往事先无明显预兆。 什邡慧丰采油机械有限责任公司 硫化氢应力腐蚀开裂机理 什邡慧丰采油机械有限责任公司 6、硫化氢腐蚀的预防措施 1）选用抗硫化氢材料 抗硫化氢材料主要是指对硫化氢应力腐蚀开裂和氢损伤有一定抗力或对这种开裂不敏感的材料。同时采用低硬度（强度）和完全淬火＋回火处理工艺对材料抗硫化氢腐蚀是有利的。 抗H2S腐蚀钢材的基本要求: a、成分设计合理：材料的抗H2S应力断裂性能主要与材料的晶界强度有关，因此常常加入Cr、Mo、Nb、Ti、Cu等合金元素细化原始奥氏体晶粒度。 b、采用有害元素(包括氢, 氧, 氮等)含量很低纯净钢