Углеродистая сталь для защиты от сероводорода

Сероводород H₂S представляет собой неорганическое соединение, которое является бесцветным, легковоспламеняющимся, растворимым в водном кислом газе, сероводородная коррозия относится к нефте- и газопроводу, содержащему определенную концентрацию сероводорода (H2S) и водной коррозии. H₂S растворяется в воде и становится кислым, что приводит к электрохимической коррозии и местным питтингу и перфорации трубопроводов. Атомы водорода, образующиеся в процессе коррозии, поглощаются сталью и обогащаются металлургическими дефектами трубы, что может привести к охрупчиванию стали и возникновению трещин, ведущих к растрескиванию. Трубопровод и оборудование кислых нефтегазовых месторождений, содержащих H₂S, неоднократно становились причиной внезапного разрыва или хрупкого разрушения, растрескивания в зоне сварки и других аварий, которые в основном вызывались водородным растрескиванием (HIC) и сульфидным растрескиванием под напряжением (SSC).

Факторы, влияющие на коррозию H1S, включают концентрацию сероводорода, значение pH, температуру, скорость потока, концентрацию двуокиси углерода и хлорид-иона (CXNUMX-) и т. Д. Влажная среда коррозии под напряжением сероводорода создается при соблюдении следующих условий:

  • Температура среды не превышает 60 + 2P ℃, P - среднее манометрическое давление (МПа);
  • B парциальное давление сероводорода не менее 0.35 МПа;
  • Среда содержит воду или температура среды ниже точки росы воды;
  • Среда с pH менее 9 или цианид.

Результаты показывают, что для легированной стали, когда прочность или твердость стали одинаковы, микроструктура с равномерным распределением мелких сферических карбидов может быть получена путем высокотемпературного отпуска после закалки, а устойчивость к коррозии H2S лучше, чем после темперирование. Форма включений также имеет значение, особенно форма MnS, поскольку MnS склонен к пластической деформации при высоких температурах, а лист MnS, образованный горячей прокаткой, не может быть изменен во время последующей термообработки.

Элементы Mn, Cr и Ni добавляются к углеродистая сталь для улучшения прокаливаемости, особенно Ni. Обычно считается, что элемент Ni благоприятно влияет на ударную вязкость легированной стали, но перенапряжение реакции выделения водорода в никелевой стали невелико, ион водорода легко разряжается и уменьшается, чтобы ускорить выделение водорода, поэтому устойчивость никелевой стали к слабая сульфидная коррозия под напряжением. Как правило, углеродистая и легированная сталь должна содержать менее 1% никеля или не содержать никеля. Такие элементы, как Mo, V, Nb и т. Д., Образуют стабильные карбиды в стали.

ISO 15156-2, ISO15156-3 или NACE MR0175-2003 ограничили условия окружающей среды, чтобы избежать коррозии под напряжением. Если эти условия не выполняются, должны быть выполнены испытания HIC и SSC, а также соблюдены другие соответствующие стандарты. Американский институт коррозии (NACE) MR-01-95 утверждает, что для предотвращения сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением (SSCC) обычная сталь (содержание никеля менее 1%) с твердостью ниже Rockwell HRC22 или отпущенная хромомолибденовая сталь с меньшим содержанием никеля чем следует использовать HRC 26.

Кроме того, есть и другие ограничения:

  • Примеси в стали: сера ≤ 0.002%, P ≤ 0.008%, O ≤ 0.002%.
  • Твердость не более 22HRC, предел текучести менее 355МП, предел прочности менее 630МПа
  • Содержание углерода в стали должно быть уменьшено в максимально возможной степени при условии соблюдения механических свойств стального листа. Для низкоуглеродистой стали и углеродисто-марганцевой стали: CE≤0.43, CE = C + Mn / 6; Для низколегированной стали: CE≤045 CE = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Ni + Cu) / 15

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

Стальная труба: API 5CT H40, J55, L55, C75 (1,2,3), L80 (тип 1), N80 (тип Q / T), C95 (тип Q / T), P105, P110 Q / T); API 5L марка А, марка Б, X42, X46, X52; ASTM A53, A106 (A, B, C)

Доступные трубы и пластины из углеродистой стали для применения в условиях H₂S.

0 ответы

Оставьте комментарий

Хотите присоединиться к обсуждению?
Не стесняйтесь вносить свой вклад!

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *