王龙 姜力 员天 赵钢

摘 要：介质中含有H2S时，在一定条件下，会形成湿H2S环境，使压力容器出现腐蚀开裂情况，易造成容器失效，并可能引发爆炸、中毒等事故。故对于介质含有H2S的压力容器，根据情况合理选材是腐蚀防护重要的一环。本文结合某项目对含H2S介质压力容器的材料选择进行探讨。

关键词：H2S;压力容器;材料;选择

硫化氢（H2S）是油气田工艺介质中常见的成分，在一定条件下，会形成湿H2S环境，易引发压力容器的腐蚀开裂，造成容器失效，并可能引发爆炸、中毒等事故，对人员和公众健康以及环境带来危害，并造成巨大财产损失。因此，湿H2S腐蚀是油气田生产过程中的重要问题。

金属在湿H2S环境下腐蚀的电化学原理如图1所示：

金属在湿H2S环境下产生腐蚀的反应过程可表示如下：

从反应过程可知，硫化氢在水溶液中离解出的氢离子，从钢的表面得到电子后还原成氢原子。氢原子之间有较大的亲和力，易结合形成氢分子排出。然而，介质中的硫化物、氰化物等消弱这种亲和力，部分抑制了氢分子的形成，这样一来，原子半径极小的氢原子就很容易渗入钢的内部并溶入晶格中。固溶于晶格中的氢有很强的游离性，在一定条件下将导致材料的脆化和氢损伤。因此，湿H2S环境除了可以造成过程设备的均匀腐蚀外，更重要的是引起一系列与钢材渗氢有关的腐蚀开裂。

压力容器钢板所用钢材一般是碳钢、低合金钢及不锈钢，而湿H2S腐蚀环境中，对压力容器所用材料的要求更高，相应制造、检验、验收的方法亦不相同，导致容器制造的周期和费用大大提高。……