摘要.簡(jiǎn)述當(dāng)前國(guó)際上廣泛使用的3種H2S服役環(huán)境下材料試驗(yàn)和選材標(biāo)準(zhǔn)(NACE標(biāo)準(zhǔn)、EFC標(biāo)準(zhǔn)和IS015156標(biāo)準(zhǔn))的關(guān)系，在硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂機(jī)理基礎(chǔ)上，分析NACE和EFC標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，對(duì)比二者的主要區(qū)別。NACE標(biāo)準(zhǔn)注重選材安全性。EFC標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)材料的適用性.以最大限度地發(fā)揮材料性能。NACE MR0175材料性能及耐蝕性方面的數(shù)據(jù)較為豐富，使用方便。相對(duì)來(lái)說(shuō)， EFCI7僅給出選材的基本原則，對(duì)使用者的自身要求較高。IS015156標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合上述兩類標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn).取長(zhǎng)補(bǔ)短，建立了既要適于使用,又注重安全的試驗(yàn)和選材標(biāo)準(zhǔn)。

材料在H2S環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕特征H2S腐蝕有兩種主要形式,一-是電化學(xué)腐蝕失重,二是H2S腐蝕開(kāi)裂。

前者為材料電化學(xué)特性差異產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕失效現(xiàn)象,表現(xiàn)為材料的均勻腐蝕或局部腐蝕失效。H,S腐蝕開(kāi)裂是低合金結(jié)構(gòu)鋼及其他材料在含H2S的水溶液介質(zhì)中使用時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象。由于應(yīng)力條件和鋼的強(qiáng)度級(jí)別不同,存在兩類不同的破壞形式:①在外加應(yīng)力條件下產(chǎn)生的破壞。

②在無(wú)外力或低外力作用下產(chǎn)生的氫致裂紋破壞。上述破壞均屬于脆性開(kāi)裂。因此,對(duì)于H2S腐蝕，人們更關(guān)注腐蝕開(kāi)裂問(wèn)題，這是導(dǎo)致許多突發(fā)事故的原因。影響硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要因素有溫度.pH值陰極極化、形變速率及鋼的組織和強(qiáng)度等。

對(duì)于CO2腐蝕，陰極反應(yīng)生成的氫原子則在金屬表面結(jié)合成氫分子，隨后溶入液體中。但在含H2S系統(tǒng)中，硫化物離子降低金屬表面氫原子復(fù)合成氫分子的速率，易造成金屬表面氫分子積累，為氫原子擴(kuò)散進(jìn)入金屬提供足夠的驅(qū)動(dòng)力，由此導(dǎo)致硫化物應(yīng)力開(kāi)裂(SSC)和氫致開(kāi)裂( HIC)。另外，局部陽(yáng)極溶解與應(yīng)力耦合作用由SCC引起。2低碳鋼和低合金鋼表面經(jīng)H,S腐蝕后易形成FeS膜，這層腐蝕膜雖然對(duì)基體金屬起著一定的保護(hù)作用,但陰極還原的氫原子很容易穿過(guò)FeS膜而擴(kuò)散到金屬基體，引起開(kāi)裂。CRA表面形成致密的Cr20,- NiO鈍化膜。這層鈍化膜對(duì)氫原子的擴(kuò)散阻礙作用明顯，可抑制腐蝕裂紋的產(chǎn)生。隨著CRA中Cr、Ni含量的增加，鈍化膜的完整性和致密性也隨之增加,從而增強(qiáng)了對(duì)金屬基體的保護(hù)性。