隨著石油、化工、冶金等工業(yè)部門的發(fā)展,要求
304不銹鋼管在腐蝕介質(zhì)條件下長期穩(wěn)定工作。然而,鋼管一般都存在不同程度的殘余應(yīng)力,在腐蝕介質(zhì)條件下工作極易產(chǎn)生腐蝕裂紋。如在硫化氫濃度較高的情況下,就會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋,甚至發(fā)生災(zāi)難性的事故。
不銹鋼管材在濕硫化氫環(huán)境中會發(fā)生硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂的情況,是因為在該環(huán)境中腐蝕性的氫原子滲入鋼的組織內(nèi)部,固溶在材料晶格中,導(dǎo)致管材的脆性增加,這種在外加拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力作用下的開裂,就叫做硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。這種腐蝕開裂一般產(chǎn)生在焊縫或熱影響區(qū)中存在高強度、低韌性組織的部位,這些部位表現(xiàn)出較高的硬度值。下面,我們一起來了解控制304不銹鋼管發(fā)生硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂的方法。
減小濕硫化氫環(huán)境腐蝕開裂的措施:就是控制H2S濃度,濕H2S危險性可分成三級:H2S小于50mg/L時不開裂;H2S>50mg/L時開裂;H2S大于50mg/L+氰化物>20mg/L為開裂??梢钥吹紿2S濃度越高,形成開裂的敏感性越大。而H2S濃度越高,斷裂時間就會越短。對低碳不銹鋼焊管介質(zhì)中H2S濃度在2-150mg/L時,腐蝕速度增加非常快;<50mg/L時,破壞時間比較長;150-400mg/L時腐蝕速度是恒定的;提高到1600mg/L時腐蝕速度下降。當(dāng)H2S濃度在1600-2420mg/L時腐蝕速度基本不變。對于高強鋼,在很低濃度(1mg/L以下)仍能迅速引起硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂破壞。當(dāng)鋼材自身強度級別越高、焊接接頭的硬度偏高時,開裂速度加快。
其次是控制濕硫化氫環(huán)境的PH值,當(dāng)pH值比較低時,濕H2S離解過程中形成的H+濃度增加,大量的氫離子會滲進
304不銹鋼管中,加速氫鼓泡、氫誘導(dǎo)裂紋和應(yīng)力向氫誘導(dǎo)裂紋的腐蝕過程,特別是高強度的鋼管更加的敏感。大量試驗證實,當(dāng)pH>5時,氫致開裂的敏感性可減緩,調(diào)節(jié)好環(huán)境介質(zhì)中的pH值后,可緩解濕硫化氫環(huán)境下的氫腐蝕。
總的來說,針對濕硫化氫對不銹鋼制品管的應(yīng)力腐蝕機理與腐蝕過程,為預(yù)防或減緩濕硫化氫應(yīng)力腐蝕,可以采取以下措施。
其一,是重新制作浮頭蓋,制作過程通過預(yù)熱、焊接過程中要求降低熱影響區(qū)與焊縫殘存應(yīng)力;其次是優(yōu)化操作工藝,盡可能減小酸性水汽中的含硫,減小硫化氫含量以達到減小腐蝕。
以上內(nèi)容就是控制304不銹鋼管發(fā)生硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂的方法。硫化氫應(yīng)力腐蝕會導(dǎo)致鋼管開裂,造成的經(jīng)濟上的損失。可以采用控制H2S的濃度以及PH值的方法,防止304不銹鋼管發(fā)生硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂。