高溫氫氣 硫化氫的腐蝕與防護

PART-1腐蝕部位及形態

        存在于加氫精制及加氫裂化裝置高溫(300--420℃)的反應器容器、加熱爐管及工藝管線。腐蝕形態為H2S對鋼的化學腐蝕。在富氫的環境中，90％~98％的有機硫將轉化為硫化氫。在氫的促進下可使H2S加速對鋼材的腐蝕。在富氫環境中，原子氫能不斷侵入硫化物垢層中，造成垢的疏松多孔，使金屬原子和H2S介質得以互相擴散滲透，因而H2S的腐蝕能不斷進行。

PART-2腐蝕反應       

各種鋼材的H2-H2S的腐蝕速率可按庫柏·高曼(Couper Gtorman)曲線查出。圖1是以石腦油為稀釋劑的H2S-H2對碳鋼的腐蝕速率。若以柴油為稀釋劑，H2S-H2對碳鋼的腐蝕速率則應乘以1.896倍(腐蝕加重)。若采用Cr-Mo鋼，其腐蝕速率將隨著含Cr量的增加而降低，則需乘以Fcr系數(表1)。圖2為H2S-H2對18-8型不銹鋼的腐蝕速率，當用Cr12％型鋼，則乘以6.026系數。PART-3腐蝕影響因素

01、濃度：H2S含量在1％(體積分數)以下時，隨著H2S濃度的增加，腐蝕急劇增加。

02、溫度：當溫度在315~480℃時，溫度的高低是影響腐蝕速率的主要因素。隨著溫度的提高，腐蝕速率將急劇增加，此時溫度每增加55℃，腐蝕速率大約增加2倍。

03、時間：H2S-H2的腐蝕速率隨著腐蝕時間的增長而逐漸下降，超過500h的試驗數據比短時間的腐蝕數據小2~10倍。圖1及圖2中的腐蝕速率試驗時間均超過500h，有的接近25000h。PART-4、防護措施及材料選用

高溫H2S-H2腐蝕環境以材料防腐為主。

01、根據壓力容器的設計溫度及硫化氫濃度(體積分數或摩爾分數)，從腐蝕圖中查取腐蝕速率。當腐蝕速率超過0.2mm/a時，應選取更好的材料或選用不銹鋼復合板或采用堆焊不銹鋼結構，基材按抗氫鋼選用鉻鉬鋼。

02、不銹鋼復合鋼板的覆層可根據設計條件選用0Cr13、0Cr18Nil1Ti或00Cr17Nil4Mo2等低碳不銹鋼板，覆層厚度最少為3mm。

03、不銹鋼堆焊層宜選用雙層，雙層堆焊的過渡層為00Cr25Ni13(E309L)，表層為00Cr20Ni0Nb(E347NbL)。

04、操作溫度≤250℃時，在H2-H2S介質中選用碳鋼和低合金鋼可滿足操作的要求。