【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 315 ～480 ℃ 之間溫度影響最顯著，此時(shí)溫度每增加 55 ℃ 腐蝕速率增加一倍。 3）時(shí)間 H2S 對(duì)鋼材的腐蝕速率速率隨時(shí)間增加而逐漸下降。這是因?yàn)樯傻?FeS有一定的保護(hù)作用。 4）壓力 鋼材的腐蝕速率只與 H2S的分壓有關(guān)與操作總壓無(wú)關(guān)。相同溫度下 H2S分壓越高腐蝕越重。 防止高溫（ H2+H2S)的腐蝕，應(yīng)選擇 Cr鋼和 Cr－ Ni鋼。如 0 Cr13（ TP40 TP410） 0 Cr18 Ni 0 Cr18 Ni9Ti 、 0 Cr18 Ni10Nb(TP30 TP32 TP347）。 （六）濕硫化氫腐蝕 關(guān)于濕硫化氫環(huán)境的定義 在同時(shí)存在水和硫化氫的環(huán)境中，當(dāng)硫化氫的分壓大于或等于 時(shí)或在同時(shí)存在水和硫化氫的液化石油氣，中當(dāng)液相的硫化氫含量等于或大于 10mg/L時(shí)，則為濕硫化氫環(huán)境。 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的 ?壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 ?對(duì)濕硫化氫定義如下： 當(dāng)化工容器接觸的介質(zhì)同時(shí)符合下列各項(xiàng)條件時(shí)即為濕 H2S應(yīng)力腐蝕環(huán)境。 1）溫度 ≤（ 60＋ 2P） ℃ ， P為壓力， MPa（表壓） 2） H2S分壓 ≥ MPa,即相當(dāng)與在常溫水中的溶解度 ≥10 mg/L。 3) 介質(zhì)中含有液相水或處于水的露點(diǎn)溫度以下 。 4) pH9或有氰化物（ HCN)存在。 ? 濕硫化氫腐蝕的防護(hù) ? 1） 濕硫化氫環(huán)境使用的設(shè)備、管道可選鎮(zhèn)靜鋼以減少 MnS等夾雜物的含量。 ? 2） 在高壓空冷前注水以稀釋或減少腐蝕性成分。在 pH值呈堿性時(shí)會(huì)減少氫的滲透。 ? 3） 注入腐蝕抑制劑。 ? 4） 設(shè)備、管線加涂涂層。將介質(zhì)和設(shè)備隔離 ? 5） 材料升級(jí)或加耐蝕襯里。 ? 濕硫化氫腐蝕的幾種形式 1）均勻腐蝕 2）氫鼓泡 硫化氫腐蝕過(guò)程析出的氫原子向鋼中滲透，在鋼的關(guān)鍵部位氫分子聚集。并產(chǎn)生較高的壓力引起界面開裂，形成氫鼓泡。氫鼓泡常發(fā)生在鋼中的夾雜物與其它冶金不連續(xù)處。不需應(yīng)力作用。 3）氫致開裂 在鋼內(nèi)部發(fā)生氫鼓泡處，當(dāng)氫的壓力繼續(xù)增加時(shí)，小的鼓泡裂紋趨向于相互連接，便形成階梯狀特征的裂紋。（不需應(yīng)力作用） 4）應(yīng)力導(dǎo)向氫致裂紋。這種裂紋是由于應(yīng)力的引導(dǎo)作用，在夾雜物于缺陷處因氫聚集而形成的成排的小裂紋沿垂直于應(yīng)力的方向發(fā)展，即向壓力容器與管道的壁厚方向發(fā)展。這種裂紋常發(fā)生在焊縫熱影響區(qū)。 濕硫化氫腐蝕機(jī)理 反應(yīng)式： H2S H++HS– HS– H++S2– Fe Fe2++ 2e （陽(yáng)極反應(yīng)） Fe2++S2– Fe S Fe2++HS– Fe S + H+ 2H+ + 2e 2H H2 （陰極反應(yīng)） 向鋼中擴(kuò)散 ? 濕硫化氫腐蝕案例 ? 福建煉化公司加氫精制車間高壓分離器 (D—4005）下液位計(jì)密封墊片發(fā)生開裂。 ? 墊片材料原設(shè)計(jì)為 0Cr13；工作介質(zhì)為液面以上為加氫柴油以下為含硫污水；操作壓力為 ，操作溫度為 35——50℃ D—4005高分氣中硫化氫濃度最高達(dá) %(v),含硫污水中硫化氫濃度為 1800—10000mg/L。 ? 墊片斷口上的附著物經(jīng)分析為鐵的硫化物，說(shuō)明墊片是由硫化氫應(yīng)力腐蝕造成的。 ? 第二講 加氫裝置與設(shè)備的選材 一、選材的一般原則 選用金屬材料的一般方法和原則 1）嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定選用金屬材料。 在世界各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)設(shè)備的材料選用都有明確的規(guī)定和要求，必須按具體規(guī)定選用。 2）按化學(xué)成分選用金屬材料?；瘜W(xué)成分是表征材料最基本的數(shù)據(jù)，它是保證材料在后序制造和使用中滿足所需的工藝性能、使用性能的內(nèi)在條件。在國(guó)內(nèi)外材料互為代用的過(guò)程中，按化學(xué)成分對(duì)照是一種基本選材方法。 3）根據(jù)力學(xué)性能選用金屬材料。裝置的使用年限 是靠材料的力學(xué)性能作保證的，材料的力學(xué)性能包括另部件的使用和制造工藝性能兩個(gè)方面。 4）根據(jù)使用條件選用金屬材料和代用材料。 鋼制壓力容器選材的一般原則 1）選用的化工壓力容器用鋼材，必須考慮設(shè)備的操作條件（如操作壓力，設(shè)計(jì)溫度及介質(zhì)特性）、材料的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理性能以及容器的結(jié)構(gòu)等。還要滿足經(jīng)濟(jì)合理性。 2）一般情況下壓力容器所用材料的質(zhì)量和規(guī)格應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 3）壓力容器選材應(yīng)考除慮力學(xué)性能外還應(yīng)考慮介質(zhì)的相容性。 4）用于焊接結(jié)構(gòu)的壓力容器主要受壓元件的碳素鋼和低合金鋼，其含碳量不應(yīng)大于 ％。 5）鋼制壓力容器用材料，如鋼板、鍛件、鋼管、螺栓等的力學(xué)性能、彎曲性能和沖擊試驗(yàn)要求，應(yīng)符合GB150的有關(guān)要求。 對(duì)耐腐蝕金屬的選用應(yīng)考慮的因素 1）、設(shè)備的工作條件包括： 介質(zhì)情況。 a 是氧化性還是還原性； b 濃度的變化情況， 所含雜質(zhì)是減緩腐蝕還是加速腐蝕； c 是氣相還是液相，有無(wú)固體顆粒，流速情況； d 介質(zhì)的 PH值、電導(dǎo)性； e 腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)等。 溫度情況。 包擴(kuò)平均溫度，溫度變化情況及變化速度。 2）設(shè)備的結(jié)構(gòu)類型。 不同類型的設(shè)備對(duì)材料有不同的要求。如泵要求良好的抗磨性和鑄造性能，加熱爐管要求有好的耐腐蝕性和良好的耐熱性。 3）工藝上的特殊要求。如防止催化劑中毒，合成纖維生產(chǎn)要求產(chǎn)品不能污染而旋高級(jí)材料等。 4）材料的物理機(jī)械性能。要求材料有一定的強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性、良好的冷熱加工性能，還要考慮使用中有無(wú)劣化傾向。如臨氫系統(tǒng)旋鉻鉬鋼，但在 371－ 593℃長(zhǎng)期操作會(huì)產(chǎn)生回火脆性。以及晶間腐蝕等。 5）材料的耐腐蝕性能。 此外還應(yīng)考慮材料供貨狀態(tài)和價(jià)格經(jīng)濟(jì)合理性等。 二、化工設(shè)備常用鋼簡(jiǎn)介 碳素結(jié)構(gòu)鋼。 牌號(hào)為 Q19 Q21 Q23 Q25Q275五個(gè)牌號(hào)。 其中 Q——代表鋼的屈服強(qiáng)度，后面的數(shù)字表示鋼的屈服點(diǎn)（ MPa）。 另外 Q19 Q275不分質(zhì)量等級(jí)， Q21 Q255分 A、 B兩級(jí)。 Q235分 A、 B、 C、 D四級(jí)。 C、 D級(jí)相當(dāng)于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其他相當(dāng)于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 在 GB/T1591－ 1994中 有Q29 Q34 Q390、 Q4 Q460、等 5個(gè)牌號(hào)，在GB/T16270－ 1996中有 Q4 Q460 、 Q500、 Q550、 Q6Q690等 6個(gè)牌號(hào)。 GB/T1591新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照 GB/T15911994 GB/T15911988 Q295 09MnV、 09MnNb、 09Mn 12Mn Q345 12MnV、 14MnNb 、 16Mn、 16MnRE Q390 15MnV、 15MnTi、 16MnNb Q420 15MnVN、 14MnVTiRE 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按冶金質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)鋼 S、 P含量 ≤ ％、高級(jí)優(yōu)質(zhì) (后面加 A)S、P含量 ≤ ％、特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（鋼號(hào)后面加 E） S、含量 ≤ ％、 P含量 ≤ ％ 按鋼中的含碳量分為低碳鋼，中碳鋼和高碳鋼。 鋼號(hào) 1 15A、 20E、 2 3 等 合金結(jié)構(gòu)鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼的綜合力學(xué)性能優(yōu)于優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。淬透性高，回火穩(wěn)定性好有的還具有耐熱、耐蝕、低溫的性能。 鋼號(hào)有 40MnB、 30Cr、 35CrA、 35CrMoA、 20CrMnMoAlH等。 (H表示保證淬透性） 不銹鋼 不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡(jiǎn)稱?？煞譃椴讳P鋼和耐酸鋼兩類。 在空氣中耐腐蝕的鋼叫不銹鋼；在酸、堿、鹽等溶液和其他腐蝕介質(zhì)中耐腐蝕的鋼叫耐酸鋼。 按組織分這類鋼分為奧氏體型、奧氏體－鐵素體型、鐵素體型、馬氏體和沉淀硬化型五類。 奧氏體型 牌號(hào)為 1Cr18Ni9Ti、 0Cr25Ni20等。主加元素是鉻和鎳。這類鋼的韌性高脆轉(zhuǎn)變溫度低具有良好的耐蝕性和高溫強(qiáng)度，較好的抗氧化性，良好的焊接性能。 鐵素體鋼 牌號(hào) 00Cr1 0Cr1