一 濕硫化氫應力腐蝕的定義及常見的腐蝕形態
滿足下列條件即構成濕硫化氫應力腐蝕環境:
a 介質溫度不大于60+2P ℃,P為介質表壓,單位是MPa
b 硫化氫分壓不小于0.35MPa,
c 介質中含水或介質溫度低于水的露點溫度,
d 介質PH小于9或者有氰化物存在。
對于碳鋼,分四種形態:氫脆(HB-hydrogen brittleness)、硫化物應力腐蝕開裂(SSCC-Sulfide stress corrosion cracking)、氫致開裂(HIC-Hydrogen induced cracking)、應力誘導氫致開裂(SOHIC-Stress induced hydrogen induced cracking)。
通常,HIC、SOHIC、HB通常發生液相區,氫通量較大時還會出現均勻腐蝕。SOHIC還受結構應力的影響。SSCC則會發現在液相區、氣液混相區。
二 常發生的部位
對于煉油加氫裝置,常發生再高低分罐頂部管道、分餾塔頂及后冷管道;脫硫裝置再生塔頂及后冷管道。對于煤化工變換裝置,常發生在常壓煤氣化裝置的煤氣至壓縮管道、壓縮到變換管道等。
當然,幾乎所有化工裝置,很多部位的腐蝕往往是各種腐蝕的疊加,我們在進行材料設計時,更需要注意的是區分哪種腐蝕占主導地位。
三 影響因素
3.1 溶液中的PH
溶液呈中性時,均勻腐蝕最弱。呈酸性時均勻腐蝕比呈堿性時高,且都比呈中性時高。且呈堿性時,腐蝕形態會有變化。
3.2 硫化氫濃度
硫化氫濃度越高,氫通量越高,則HIC、SOHIC、HB、SSCC均越強。
3.3 介質溫度
溫度升高,HIC、SOHIC、HB均增強,但SSCC幾乎只發生在65℃以下。
3.4 其它離子
氯離子只加劇均勻腐蝕,氫氰根則會加劇HIC、SOHIC、HB、SSCC。
3.5 管件元件質量
元件表面質量越高,則發生裂紋產生SSCC的可能性越小。
3.6 材料的強度及碳當量
材料的強度和碳當量越高,越容易HIC、SOHIC、SSCC。
3.7 材料的硬度及焊后熱處理
若材料硬度不高,且經過焊后熱處理,則發生SSCC的概率較低。
四 如何選材
4.1 液相和氣液混相
a 硫化氫含量小于50ppm,則碳鋼且較小腐蝕裕量。
b 硫化氫含量50ppm-1000ppm,介質PH6.5~7.5,無縫鋼管可選一般無縫,焊接鋼管可選抗HIC鋼,中等腐蝕裕量。若介質PH<6.5或>7.5,所有鋼管均應抗HIC,且較大腐蝕裕量。
c 當硫化氫含量大于1000ppm時,所有鋼管均應抗HIC,且較大腐蝕裕量,無論其它任何條件。
4.2 氣相少量可能含水時
a 若介質伴熱,則普通碳鋼,低腐蝕裕量。
b 無法避免含液,則應選行SSCC鋼,中等腐蝕裕量。
4.3 相同與不同
SSCC和HIC均發生在濕硫化氫應力腐蝕環境,但SSCC與結構應力有關,可發生在液相或者氣相含液場合,而HIC主要與氫通量和材料內部宏觀缺陷有關。
容易HIC一定容易SSCC,容易SSCC不一定容易HIC。故抗HIC一定抗SSCC,反之則不可。
HB發生在HIC場合,危害程度不及HIC,滿足抗HIC一定滿足HB,故不單列。
SOHIC只是HIC的一種形式,管道元件很多情況下結構應力都不大,故不單列。
五 還需注意什么
5.1 主材選用抗HIC鋼時,管道附件如何選?
a 管件應選用與主材相同或相近。
b 法蘭壓力等級不低于PN20,且與主材相同或相近。
c DN40閥門宜帶短管或法蘭連接。閥門閥體材質與主材相同或相近。
d 螺栓螺母應為雙頭厚螺母(萬一泄露,通絲處應力集中可能斷裂)。
e PN20及以下為非金屬墊片,以避免法蘭變形導致的密封失效。以上應為纏繞墊配高強螺栓。
f 管架應采用非焊接型。若采用焊接時,應熱處理。
5.2 主材選用抗SSCC鋼時,管道附件如何選?
a 管件應選用與主材相同或相近。
b 法蘭壓力等級不低于PN20,且與主材相同或相近。
c DN40閥門宜帶短管或法蘭連接。閥門閥體材質與主材相同或相近。
d 螺栓螺母應為雙頭厚螺母。避免采用全螺紋螺栓(萬一泄露,通絲處應力集中可能斷裂)
e PN20及以下為非金屬墊片,以避免法蘭變形導致的密封失效。以上應為纏繞墊配高強螺栓。
f 管架應采用非焊接型。若采用焊接時,管架與管道的焊縫,距管架較近的管道焊縫應熱處理。
免責聲明:本網站所轉載的文字、圖片與視頻資料版權歸原創作者所有,如果涉及侵權,請第一時間聯系本網刪除。

官方微信
《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯系:編輯部
- 電話:010-62316606-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護網官方QQ群:140808414