황화수소 부식용 탄소강 소재

황화수소 H₂S는 무색, 가연성, 수성 산성 가스에 용해되는 무기 화합물이며, 황화수소 부식은 특정 농도의 황화수소(H2S) 및 물 부식을 포함하는 오일 및 가스 파이프라인을 나타냅니다. H₂S는 물에 용해되어 산성이 되어 전기화학적 부식과 배관의 국부적인 구멍 및 천공을 일으킵니다. 부식 과정에서 생성된 수소 원자는 강철에 흡수되고 파이프의 야금학적 결함이 풍부해 강철이 취화되고 균열이 시작되어 균열이 발생할 수 있습니다. H₂S를 함유한 산성유 및 가스전의 파이프라인 및 장비는 주로 수소유도균열(HIC) 및 황화물응력균열(SSC)에 의해 발생하는 급인열 또는 취성파괴, 용접부 균열 및 기타 사고에 여러 번 나타났습니다.

H₂S의 부식에 영향을 미치는 요인으로는 황화수소 농도, PH 값, 온도, 유량, 이산화탄소 및 염화물 이온(C1-) 농도 등이 있습니다. 다음 조건이 충족되면 습식 황화수소 응력 부식 환경이 구성됩니다.

  • 매체 온도는 60+2P ℃보다 크지 않으며, P는 매체 게이지 압력(MPa)입니다.
  • B 황화수소 분압은 0.35mpa 이상입니다.
  • 매체에 물이 포함되어 있거나 매체 온도가 물의 이슬점 온도보다 낮습니다.
  • PH가 9 미만인 매체 또는 시안화물.

결과는 강철의 강도 또는 경도가 동일할 때 합금강의 경우 담금질 후 고온 템퍼링에 의해 작은 구형 탄화물의 균일한 분포의 미세 조직을 얻을 수 있고 H2S 부식에 대한 내성이 후보다 우수함을 보여줍니다. 템퍼링. MnS는 고온에서 소성 변형되기 쉽고 열간 압연에 의해 형성된 시트 MnS는 후속 열처리 중에 변경될 수 없기 때문에 개재물의 형태, 특히 MnS의 형태도 중요합니다.

원소 Mn, Cr 및 Ni가 추가됩니다. 탄소강 경화성을 향상시키기 위해, 특히 Ni. 일반적으로 Ni 원소는 합금강의 인성에 유리하지만 Ni 강의 수소 발생 반응 과전위가 낮고 수소 이온이 배출되기 쉽고 수소 침전을 촉진하기 위해 환원되므로 Ni 강의 저항 황화물 응력 부식이 좋지 않습니다. 일반적으로 탄소강 및 합금강은 1% 미만의 니켈을 함유하거나 전혀 함유하지 않아야 합니다. 강철에서 안정한 탄화물을 형성하는 Mo, V, Nb 등과 같은 원소.

ISO 15156-2, ISO15156-3 또는 NACE MR0175-2003은 응력 부식의 발생을 피하기 위해 환경 조건을 제한했습니다. 이러한 조건이 충족되지 않으면 HIC 및 SSC 테스트를 수행하고 기타 관련 표준을 충족해야 합니다. 미국 부식 연구소(NACE) MR-01-95에서는 황화물 응력 부식 균열(SSCC)을 방지하기 위해 Rockwell HRC1 미만의 경도를 갖는 일반 강(니켈 함량 22% 미만) 또는 니켈 함량이 적은 강화 크롬-몰리브덴 강철 HRC 26 이상을 사용해야 합니다.

또한 다른 제한 사항이 있습니다.

  • 강철의 불순물: 황 ≤ 0.002%, P≤0.008%, O≤ 0.002%.
  • 경도는 22HRC 이하, 항복 강도는 355MP 이하, 인장 강도는 630MPa 이하입니다.
  • 강판의 기계적 성질을 만족시키는 조건하에서 강재의 탄소함유량은 최대한 감소시켜야 한다. 저탄소강 및 탄소망간강의 경우: CE≤0.43, CE=C+Mn/6; 저합금강의 경우: CE≤045 CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

강판: SA387 Gr11(HlC), SA387 Gr12(HlC), SA387 Gr22(HlC), SA516 Gr65(HlC), SA516 Gr70(HlC);

강관: API 5CT H40, J55, L55, C75(1,2,3), L80(유형 1), N80(유형 Q/T), C95(유형 Q/T), P105, P110 Q/T); API 5L A급, B급, X42, X46, X52; ASTM A53, A106(A, B, C)

탄소강관 및 H₂S용 강판 사용 가능

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