Matériau en acier au carbone pour les applications de corrosion au sulfure d'hydrogène

Le sulfure d'hydrogène H₂S est un composé inorganique qui est incolore, inflammable, soluble dans l'eau gaz acide, la corrosion du sulfure d'hydrogène fait référence à l'oléoduc et au gazoduc contenant une certaine concentration de sulfure d'hydrogène (H2S) et la corrosion de l'eau. Le H₂S se dissout dans l'eau et devient acide, entraînant une corrosion électrochimique ainsi que des piqûres et perforations locales des canalisations. Les atomes d'hydrogène générés lors du processus de corrosion sont absorbés par l'acier et enrichis dans les défauts métallurgiques de la conduite, ce qui peut conduire à la fragilisation de l'acier et à l'amorçage de fissures, conduisant à la fissuration. Le pipeline et l'équipement des champs de pétrole et de gaz acides contenant du H₂S sont souvent apparus comme des déchirures soudaines ou des fractures fragiles, des fissures dans la zone de soudage et d'autres accidents, principalement causés par la fissuration induite par l'hydrogène (HIC) et la fissuration sous contrainte de sulfure (SSC).

Les facteurs affectant la corrosion du H₂S comprennent la concentration en sulfure d'hydrogène, la valeur du pH, la température, le débit, la concentration en dioxyde de carbone et en ions chlorure (C1-), etc. Un environnement humide de corrosion sous contrainte de sulfure d'hydrogène est constitué si les conditions suivantes sont remplies :

  • La température moyenne n'est pas supérieure à 60+2P , P est la pression manométrique moyenne (MPa);
  • B la pression partielle de sulfure d'hydrogène n'est pas inférieure à 0.35 mpa ;
  • Le milieu contient de l'eau ou la température du milieu est inférieure à la température du point de rosée de l'eau ;
  • Milieu avec PH inférieur à 9 ou cyanure.

Les résultats montrent que pour l'acier allié lorsque la résistance ou la dureté de l'acier est la même, la microstructure de distribution uniforme de petits carbures sphériques peut être obtenue par revenu à haute température après trempe, et la résistance à la corrosion H2S est meilleure qu'après trempe. La forme des inclusions est également importante, en particulier la forme du MnS, car le MnS est sujet à une déformation plastique à haute température et la feuille de MnS formée par laminage à chaud ne peut pas être modifiée lors du traitement thermique ultérieur.

Les éléments Mn, Cr et Ni sont ajoutés au l'acier au carbone pour améliorer la trempabilité, en particulier Ni. On pense généralement que l'élément Ni est bénéfique pour la ténacité de l'acier allié, mais la surtension de réaction de dégagement d'hydrogène de l'acier Ni est faible, l'ion hydrogène est facile à décharger et à réduire pour accélérer la précipitation de l'hydrogène, de sorte que la résistance de l'acier Ni à la corrosion sous contrainte de sulfure est mauvaise. En général, l'acier au carbone et l'acier allié doivent contenir moins de 1 % ou pas de nickel. Des éléments tels que Mo, V, Nb, etc. qui forment des carbures stables dans l'acier.

ISO 15156-2, ISO15156-3 ou NACE MR0175-2003 ont limité les conditions environnementales pour éviter l'apparition de corrosion sous contrainte. Si ces conditions ne sont pas remplies, les tests HIC et SSC doivent être effectués et les autres normes pertinentes doivent être respectées. L'American Corrosion Institute (NACE) MR-01-95 indique que pour empêcher la fissuration par corrosion sous contrainte (SSCC), l'acier ordinaire (teneur en nickel inférieure à 1 %) avec une dureté inférieure à Rockwell HRC22 ou l'acier au chrome-molybdène trempé avec une teneur en nickel inférieure que HRC 26 doit être utilisé.

De plus, il existe d'autres restrictions :

  • Impuretés dans l'acier : soufre ≤ 0.002 %, P≤ 0.008 %, O≤ 0.002 %.
  • La dureté n'est pas supérieure à 22HRC, la limite d'élasticité est inférieure à 355MP, la résistance à la traction est inférieure à 630MPa
  • La teneur en carbone de l'acier doit être réduite autant que possible à condition de satisfaire les propriétés mécaniques de la tôle d'acier. Pour l'acier bas carbone et l'acier carbone-manganèse : CE 0.43, CE=C+Mn/6 ; Pour acier faiblement allié : CE≤045 CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

Plaque d'acier:SA387 Gr11(HlC), SA387 Gr12(HlC), SA387 Gr22(HlC), SA516 Gr65(HlC), SA516 Gr70(HlC);

Tube en acier : API 5CT H40, J55, L55, C75(1,2,3), L80(type 1), N80(type Q/T), C95(type Q/T), P105, P110 Q/T) ; API 5L grade A, grade B, X42, X46, X52 ; ASTM A53, A106 (A, B, C)

Le tube et la plaque en acier au carbone disponibles pour l'application H₂S

0 réponses

Laissez un commentaire

Vous voulez participer à la discussion?
N'hésitez pas à contribuer!

Laissez un commentaire

Votre adresse email n'apparaîtra pas. Les champs obligatoires sont marqués *