随着石油(you)、化工、冶(ye)金等工业部门的发展,要求
304不锈(xiu)钢管在腐蚀介质(zhi)条件下长期稳定(ding)工作。然而(er),钢管(guan)一般(ban)都存在不同程度(du)的残余应(ying)力,在(zai)腐蚀介质条(tiao)件下工作极易产(chan)生腐(fu)蚀(shi)裂纹。如在硫化氢浓度较高的(de)情况下(xia),就会产生应力腐蚀裂纹,甚至发生(sheng)灾难性的事故。
不锈钢管材在湿(shi)硫化氢环境中会发生(sheng)硫化氢应力腐蚀开裂的(de)情况(kuang),是因为在该环境中腐(fu)蚀性的氢原子渗入钢(gang)的组织内部,固溶在材(cai)料晶格中,导致管材的脆性增加,这种在外加拉应力或残余应力作用下的开裂,就叫做(zuo)硫化物应力腐蚀开(kai)裂。这种腐蚀开裂一般(ban)产生在(zai)焊缝或热影响区中存(cun)在高强度、低韧(ren)性组织的部(bu)位,这些部位表现出较高的(de)硬度(du)值。下(xia)面,我们(men)一(yi)起来了(le)解控制304不锈钢管发生硫化氢应力腐(fu)蚀开裂的(de)方法(fa)。
减(jian)小湿硫化氢(qing)环(huan)境腐蚀开裂的措施:就是控制H2S浓度,湿H2S危险性可分成三级:H2S小于50mg/L时不开裂(lie);H2S>50mg/L时(shi)开裂;H2S大于50mg/L+氰(qing)化物>20mg/L为开(kai)裂。可以看到H2S浓度(du)越(yue)高,形成开(kai)裂的敏感性越大。而(er)H2S浓度越高,断裂时间就会越短。对低碳不锈(xiu)钢焊管介质中(zhong)H2S浓度在2-150mg/L时,腐蚀速度增加非常快;<50mg/L时(shi),破(po)坏(huai)时间比较长;150-400mg/L时腐蚀(shi)速度是恒定的;提高到1600mg/L时腐蚀速度下(xia)降。当H2S浓(nong)度在1600-2420mg/L时腐(fu)蚀速度基本不(bu)变。对于(yu)高强钢,在很低浓度(1mg/L以下)仍能迅速引起硫(liu)化氢应力腐蚀开裂破坏。当钢材自身(shen)强度级别(bie)越高、焊接接头的硬度偏高时,开裂速(su)度(du)加快(kuai)。
其次是控(kong)制湿硫化氢环境的PH值,当(dang)pH值比较低时,湿H2S离解过程(cheng)中形成(cheng)的H+浓度增加,大(da)量的氢离子会渗进
304不锈钢管中,加(jia)速氢鼓(gu)泡(pao)、氢诱(you)导裂(lie)纹和应力向(xiang)氢诱导裂纹的腐蚀过程,特别是高(gao)强(qiang)度的钢管更加的敏感。大量试(shi)验证实,当pH>5时,氢致开裂的敏(min)感性可减缓,调节好环境介质(zhi)中的pH值(zhi)后,可缓解湿硫化(hua)氢(qing)环境下的氢腐蚀。
总的来说,针对湿硫化氢对不锈钢制品管(guan)的应力腐(fu)蚀机(ji)理与腐蚀过程(cheng),为预防(fang)或减缓湿(shi)硫化氢应力腐蚀(shi),可以采取以下(xia)措施。
其一,是重新制作浮头(tou)盖,制作(zuo)过程通过预热、焊接过程中要求降低热影响区与焊(han)缝残存应力;其次是优化(hua)操作工艺,尽可能减小酸性水汽中的含硫,减小硫(liu)化(hua)氢含量以达到减小腐蚀。
以上内容就是控制304不锈钢管(guan)发生硫化氢(qing)应力腐蚀开裂的方法(fa)。硫化氢应(ying)力腐蚀会导(dao)致钢管开裂,造成的经济上的损失。可以采用控制(zhi)H2S的浓度以(yi)及PH值的方法,防止304不锈(xiu)钢管发生硫化氢应力腐蚀开裂(lie)。