随着石油、化(hua)工、冶(ye)金等工业部门的发(fa)展,要求
304不锈钢管在腐蚀介(jie)质条(tiao)件下长期稳定工作。然而,钢管一般都存在不同程度(du)的残余应力,在腐蚀介(jie)质条件下工作极(ji)易产生腐蚀裂(lie)纹。如(ru)在硫化氢浓度较高的情况下,就会产生应力腐蚀裂纹,甚至发生灾难性的事故。
不锈钢(gang)管材在湿硫(liu)化氢环境中会发生硫化(hua)氢应力腐蚀开裂的情况,是因为在该环境中腐蚀性的氢原子渗入钢的组织内部,固溶(rong)在材料晶格中,导致(zhi)管材的脆性增加,这种在外加拉(la)应力或残余应力作用下的开裂,就叫做硫化物应力腐蚀开裂。这种腐蚀开裂一般产(chan)生在焊缝或热(re)影响区中存在高强度、低韧性组织的部位,这些部位表现出较高(gao)的(de)硬度值。下面,我们一起来了(le)解控制304不锈钢(gang)管发生(sheng)硫化氢应力腐蚀开裂的方法。
减小湿硫化氢环境腐蚀开裂(lie)的措施:就(jiu)是控制H2S浓度,湿H2S危险性可分成三级:H2S小于(yu)50mg/L时不开裂;H2S>50mg/L时开(kai)裂;H2S大于50mg/L+氰化物>20mg/L为开裂。可以看到H2S浓度越高,形成开裂的敏感性越大。而H2S浓度越(yue)高,断裂时(shi)间就会越短。对低碳不锈钢焊管介质中H2S浓度在2-150mg/L时,腐蚀速度增(zeng)加非常快;<50mg/L时,破坏时间比较长;150-400mg/L时腐蚀(shi)速度是恒定的;提高到1600mg/L时(shi)腐(fu)蚀(shi)速度下降(jiang)。当H2S浓度在1600-2420mg/L时腐蚀速(su)度基本不变。对于高强(qiang)钢,在很低浓度(du)(1mg/L以(yi)下)仍能(neng)迅速引起硫化氢(qing)应力腐蚀开裂(lie)破(po)坏(huai)。当钢材自(zi)身强度(du)级别越高、焊接接头的硬度偏高时,开裂速度加快。
其(qi)次是控制湿硫化氢环境的PH值(zhi),当pH值比较低时,湿H2S离解过(guo)程中形成的H+浓度(du)增加(jia),大量的氢离子会(hui)渗进
304不锈钢管中,加速氢鼓泡、氢诱导裂纹和应力向氢(qing)诱导裂纹的腐蚀过(guo)程,特别是高(gao)强度的(de)钢管更加的敏(min)感。大量试验证实,当pH>5时,氢致(zhi)开裂(lie)的敏(min)感性可减缓,调节好环境介(jie)质中的pH值后,可(ke)缓解湿硫化氢环境下(xia)的氢腐蚀。
总的来说,针对湿(shi)硫化氢对不锈钢制品管的应力腐蚀机理与腐(fu)蚀过程,为(wei)预防或减缓湿硫化氢应力腐蚀(shi),可以采取以下措施。
其一(yi),是重新(xin)制作浮头盖,制作过程通过预热、焊(han)接过程中(zhong)要求降低热(re)影响区与焊缝残存应力;其次(ci)是优化操(cao)作工艺,尽可能减小酸性水汽中的含硫,减(jian)小硫化氢含(han)量以达到减小腐蚀。
以上内容就是控制(zhi)304不锈钢管发(fa)生硫化氢应力腐蚀开裂的方(fang)法。硫化氢应力腐蚀会导致钢管开裂,造成的经济上的损失。可以采用控制H2S的浓度以及PH值的(de)方法,防止304不锈(xiu)钢(gang)管(guan)发生硫化氢应力腐蚀开裂。