H2S的腐蝕過程是怎樣的，影響因素有哪些

 硫化氫是加氫過程中不可避免的氣體組分，除原料中帶來的硫化物經(jīng)加氫后生成H2S外，在預(yù)硫化時，也需要加DMDS。這部分硫，一部分與催化劑作用，多余部分則生成H2S。為了保持催化劑的活性，也要求循環(huán)氣中保持一定的H2S濃度，因此，硫化氫腐蝕是一個不容忽視的問題，硫化氫在系統(tǒng)中與鐵作用生成硫化鐵。反應(yīng)式如下：

    Fe+H2S=FeS+H2

    這是一種具有脆性、易剝落、不起保護作用的銹皮，對反應(yīng)器、換熱器及高壓管線危害極大。影響硫化氫腐蝕速度的因素主要有溫度和H2S濃度，當硫化氫在200~250℃以下，對鋼鐵不產(chǎn)生腐蝕或腐蝕甚微；當溫度大于260℃時，腐蝕加快，隨著溫度的升高而徒直地加劇，尤其溫度在315~480℃之間時，每增加55℃，腐蝕率增加2倍。H2S濃度越大、分壓越高，腐蝕越厲害，在硫化氫體積濃度超過1%時腐蝕率達到最大。

    另外還有水、酸性化合物等影響硫化氫的腐蝕，如HC1存在時會發(fā)生FeS+2HCl→FeCl2+H2S等。其中以水的影響尤其嚴重。國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局1999年頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)定》中對濕硫化氫應(yīng)力腐蝕環(huán)境有如下定義：①溫度≤( 60+2P)℃，P為壓力，MPa（表壓）；②硫化氫分壓≥0.00035MPa，即相當于在常溫水中的溶解度≥10mg/L；③介質(zhì)中含有液相水或處于水的露點以下；④pH <9或有氰化物(HCN)存在。濕硫化氫的腐蝕主要是由于電化學(xué)腐蝕和反應(yīng)產(chǎn)生的氫原子擴散至鋼中引起的。機理如下：

    濕硫化氫引起鋼材損傷的形式有：①均勻腐蝕。由電化學(xué)腐蝕引起的表面腐蝕，使設(shè)備殼壁均勻減薄。②氫鼓泡( HB)。腐蝕過程中析出的氫原子滲入鋼中，在某些關(guān)鍵部位形成氫分子并聚集，引起界面開裂（不需要外加應(yīng)力），形成鼓泡，其分布平行于鋼板表面。③氫致開裂( HIC)。在鋼內(nèi)部發(fā)生氫鼓泡區(qū)域，當氫的壓力繼續(xù)增高時，小的鼓泡裂紋趨向于相互連接，形成有階梯狀特征的氫致開裂。鋼中MnS夾雜物的帶狀分布增加HIC的敏感性。HIC的發(fā)生不需要外加應(yīng)力。④應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂( SOHIC)。應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂是由應(yīng)力引導(dǎo)下，在雜物與缺陷處因氫聚集而形成的成排的小裂紋沿垂直于應(yīng)力方向發(fā)展，即向壓力容器與管道的壁厚方向發(fā)展。SOHIC常發(fā)生在焊接接頭的熱影響區(qū)及高應(yīng)力集中區(qū)。應(yīng)力集中經(jīng)常是由裂紋狀缺陷或應(yīng)力腐蝕裂紋引起的。⑤硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。硫化氫腐蝕產(chǎn)生的氫原子滲透到鋼的內(nèi)部，溶解于晶格中，導(dǎo)致脆化，在外加拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力作用下形成開裂。硫化物應(yīng)力腐蝕開裂通常發(fā)生在焊縫熱影響區(qū)的高硬度區(qū)。

    硫化氫的腐蝕不但危害設(shè)備及管線，而且這些腐蝕產(chǎn)物被帶進反應(yīng)器內(nèi)，將會堵塞床層，導(dǎo)至壓差增大，影響開工周期。

    防止高溫硫化氫腐蝕的辦法有：①控制循環(huán)氣中硫化氫濃度，不要超過規(guī)定范圍；②選用抗硫化氫腐蝕的鋼材或采取防腐措施，如用不銹鋼金屬襯里或用滲鋁鋼等。

    防止?jié)窳蚧瘹涓g的措施有：對介質(zhì)中硫化氫含量較低、腐蝕不太嚴重的，往往采用普通碳素鋼，適當加大腐蝕裕度量，并在制造程序上加入消除應(yīng)力的焊后熱處理。對腐蝕性中等的場合，可選用抗HIC的鋼材，國外應(yīng)用最為普遍的是SA516-Gr. 65，70( HIC)（與16MnR相似）。對腐蝕性非?？量痰墓r，可采用“隔絕”方法，即在內(nèi)壁襯上（或堆焊）一層抗腐蝕的金屬，如鐵素體不銹鋼、雙相不銹鋼、鎳合金或防腐鍍層等。