1. 濕硫化氫(qing)環境(jing)的定義(yi)
國際上濕硫化氫環境的定義，如美國腐蝕工程師協會（NACE）的MR0175-97《油田設備抗硫化物應力開裂金屬材料》規定：①. 酸性氣體系統：氣體總壓≥0.4MPa，并且H2S分壓≥0.0003MPa；②. 酸性多相系統：當處理的原油中有兩相或三相介質（油、水、氣）時，條件可放寬為：氣相總壓≥1.8MPa，且H2S分壓≥0.0003MPa；當氣相壓力≤1.8MPa，且H2S分壓≥0.07MPa；或氣相H2S含量超過15％。
國內濕硫化氫環境的定義：“在同時存在水和硫化氫的環境中，當硫化氫分壓大于或等于0.00035MPa時，或在同時存在水和硫化氫的液化石油氣中，當液相的硫化氫含量大于或等于10×10-6時，則稱為濕硫化氫環境”。
2. 硫化氫的電離
在濕硫(liu)化(hua)(hua)氫環(huan)境中，硫(liu)化(hua)(hua)氫會(hui)發生電(dian)離，使水(shui)具有酸性。硫(liu)化(hua)(hua)氫電(dian)化(hua)(hua)學腐蝕過程(cheng)：
注(zhu)：鋼材受到(dao)硫(liu)化氫腐蝕(shi)以后陽(yang)極的最終產(chan)物就是硫(liu)化亞鐵，該(gai)產(chan)物通(tong)常(chang)是一(yi)種有缺(que)陷的結構，它(ta)與鋼鐵表面的黏(nian)結力差，易(yi)脫落，易(yi)氧化，且電位(wei)較正，因而作為(wei)陰(yin)極與鋼鐵基體構成(cheng)一(yi)個活性的微電池，對鋼基體繼續進行腐蝕(shi)。
反應產物氫(qing)(qing)一(yi)般認為有兩種去(qu)向(xiang)，一(yi)是氫(qing)(qing)原(yuan)子(zi)(zi)之(zhi)間有較(jiao)大的(de)親和力，易相互結合形成氫(qing)(qing)分子(zi)(zi)排出；另一(yi)個去(qu)向(xiang)就是由于原(yuan)子(zi)(zi)半徑極小(xiao)的(de)氫(qing)(qing)原(yuan)子(zi)(zi)獲得足夠的(de)能量(liang)后(hou)變成擴(kuo)散氫(qing)(qing)［H］而滲入(ru)(ru)鋼(gang)的(de)內部并(bing)溶入(ru)(ru)晶格中，溶于晶格中的(de)氫(qing)(qing)有很強的(de)游離性，在(zai)一(yi)定條件下(xia)將導致材(cai)料的(de)脆(cui)化（氫(qing)(qing)脆(cui)）和氫(qing)(qing)損傷(shang)。
3. 濕(shi)H2S環境中的開裂類型(xing)
濕H環境中的開裂(lie)類(lei)型有(you)：氫(qing)鼓泡（HB）、氫(qing)致(zhi)開裂(lie)（HIC）、硫(liu)化(hua)物應力腐蝕開裂(lie)（SSCC）、應力導向(xiang)氫(qing)致(zhi)開裂(lie)（SOHIC）。見圖(tu)8.1.9和(he)圖(tu)8.1.10。
4. 硫化物應力(li)腐蝕開裂（SSCC）
濕H2S環境中腐蝕產生的氫原子滲入鋼的內部固溶于晶格中，使鋼的脆性增加，在外加拉應力或殘余應力作用下形成的開裂，叫作硫化物應力腐蝕開裂，簡稱硫裂。工程上有時也把受拉應力的鋼及合金在濕H2S及其他硫化物腐蝕環境中產生的脆性開裂統稱為硫化物應力腐蝕開裂（簡稱硫裂）。SSCC通常發生在中高強度鋼中或焊縫及其熱影響區等硬度較高的區域。在天然氣、石油采集，石油加工煉制，石油化學及化肥等工業部門常常發生管道、閥門硫裂事故。發生硫裂所需的時間短則幾天，長則幾個月到幾年不等。但是未見超過十年發生硫裂的事例。硫裂的裂紋較粗，分支較少，多為穿晶型，也有晶間型或混合型。發生硫裂所需的硫化氫濃度很低，只要略超過10-6，甚至在小于10-6的濃度下也會發生。
碳鋼和低合金鋼在20～40℃溫度范圍內對硫裂的敏感性最大，但奧氏體不銹鋼的硫裂大多發生在高溫環境。隨著溫度升高，奧氏體不銹鋼的硫裂敏感性增加。在含硫化氫及水的介質中，如果同時含醋酸，或者二氧化碳和氯化鈉，或磷化氫，或砷、硒、銻、碲的化合物或氯離子，則對鋼的硫裂起促進作用。對于奧氏體不銹鋼的硫裂，氯離子和氧起促進作用，304L不(bu)銹鋼和316L不銹鋼對硫裂的敏感性有如下的關系：H2S+H2O<H2S+H2O+Cl<H2S+（硫裂的敏感性由弱到強）。對于碳鋼和低合金鋼來說，淬火＋回火的金相組織抗硫裂最好，未回火馬氏體組織最差。鋼抗硫裂性能依淬火＋回火組織→正火＋回火組織→正火組織→未回火馬氏體組織的順序遞降。
鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)強度(du)越(yue)(yue)高，越(yue)(yue)易發(fa)(fa)生(sheng)硫(liu)裂(lie)(lie)。鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)值越(yue)(yue)高，越(yue)(yue)易發(fa)(fa)生(sheng)硫(liu)裂(lie)(lie)。在發(fa)(fa)生(sheng)硫(liu)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)事故中，焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)特別是(shi)熔合(he)線(xian)是(shi)最(zui)易發(fa)(fa)生(sheng)破(po)(po)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)部位，這(zhe)(zhe)是(shi)因為這(zhe)(zhe)里(li)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)最(zui)高。NACE對碳鋼(gang)焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)做了嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)規(gui)定：HB≤200。這(zhe)(zhe)是(shi)因為焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)(de)(de)分布比(bi)母材復雜，所以(yi)對焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)(de)(de)規(gui)定比(bi)母材嚴(yan)。焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)部位常發(fa)(fa)生(sheng)破(po)(po)裂(lie)(lie)，一方(fang)面是(shi)由于(yu)焊接殘余應力的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，另一方(fang)面是(shi)由于(yu)焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)金(jin)屬、熔合(he)線(xian)及熱影響區(qu)出現(xian)淬硬(ying)(ying)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)結(jie)果。為防止硫(liu)裂(lie)(lie)，焊后進(jin)行有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)十分必要。
5. 硫化氫腐(fu)蝕的預防措施(shi)
a. 選用抗硫化氫材(cai)料(liao)
抗(kang)硫(liu)化(hua)氫材(cai)料主(zhu)要是指對(dui)硫(liu)化(hua)氫應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂(lie)和(he)氫損傷有一(yi)定(ding)抗(kang)力或對(dui)這種(zhong)開(kai)裂(lie)不敏感的材(cai)料。同(tong)時采(cai)用低硬(ying)度（強度）和(he)完全(quan)淬火(huo)＋回火(huo)處(chu)理工藝對(dui)材(cai)料抗(kang)硫(liu)化(hua)氫腐(fu)蝕(shi)(shi)是有利的。對(dui)高硫(liu)介質(zhi)的管(guan)(guan)道(dao)器材(cai)按SH／T 3129《加工高硫(liu)原(yuan)油重(zhong)點裝(zhuang)置主(zhu)要管(guan)(guan)道(dao)設計選材(cai)導則》進行(xing)(xing)選材(cai)。酸性(xing)(xing)天(tian)然(ran)氣(qi)系統(tong)和(he)酸性(xing)(xing)天(tian)然(ran)氣(qi)-油系統(tong)管(guan)(guan)道(dao)材(cai)料的選擇，應(ying)(ying)符(fu)合(he)SY／T 0599《天(tian)然(ran)氣(qi)地面設施抗(kang)硫(liu)化(hua)物應(ying)(ying)力開(kai)裂(lie)和(he)抗(kang)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂(lie)的金(jin)屬材(cai)料要求》的規(gui)定(ding)。SH／T 3129里面規(gui)定(ding)：對(dui)于以濕硫(liu)化(hua)氫為(wei)主(zhu)要腐(fu)蝕(shi)(shi)介質(zhi)的環境(jing)，主(zhu)材(cai)選用應(ying)(ying)符(fu)合(he)規(gui)范要求。對(dui)含(han)硫(liu)化(hua)氫介質(zhi)的管(guan)(guan)道(dao)器材(cai)按最新版“柯(ke)柏曲線(xian)”進行(xing)(xing)選材(cai)。見本書第五章(zhang)內(nei)容。
b. 添加緩(huan)蝕劑
實踐證明合理添加緩蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑是(shi)防止含H2S酸性油氣對碳鋼(gang)和低合金鋼(gang)設施腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的一種有效方法。緩蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑對應用條(tiao)件的選擇性要求很高，針對性很強(qiang)。不同(tong)介質(zhi)或材(cai)(cai)料(liao)往(wang)往(wang)要求的緩蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑也不同(tong)，甚(shen)至同(tong)一種介質(zhi)，當操作條(tiao)件（如溫度、壓力(li)(li)、濃度、流速等）改(gai)變時(shi)，所采用的緩蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑可能也需要改(gai)變。用于含H2S酸性環境中的緩蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑，通(tong)常為含氧的有機緩蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑（成膜型緩蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑），有胺類、咪唑啉、酰(xian)胺類和季銨鹽，也包括含硫、磷的化合物。控制溶(rong)液pH值(zhi)。提(ti)高溶(rong)液pH值(zhi)降低溶(rong)液中H＋含量可提(ti)高鋼(gang)材(cai)(cai)對硫化氫(qing)的耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能力(li)(li)，維(wei)持pH值(zhi)在9～11之間，這(zhe)樣不僅可有效預防硫化氫(qing)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，又可同(tong)時(shi)提(ti)高鋼(gang)材(cai)(cai)疲(pi)勞(lao)壽命。
c. 金屬(shu)保護(hu)層(ceng)
在(zai)需保(bao)護的金屬(shu)表(biao)面用電(dian)鍍(du)或化學鍍(du)的方法(fa)鍍(du)上Au、Ag、Ni、Cr、Zn、Sn等金屬(shu)，保(bao)護內層不被腐蝕(shi)。
d. 保護器保護
將被保(bao)護的金(jin)(jin)屬(shu)如(ru)鐵作陰極，較活(huo)潑的金(jin)(jin)屬(shu)如(ru)Zn作犧(xi)牲性陽(yang)極。陽(yang)極腐蝕(shi)后定(ding)期更換。
e. 陰極保(bao)護
外加電(dian)源組成一(yi)個(ge)電(dian)解池，將被保(bao)護金屬作(zuo)陰極，廢金屬作(zuo)陽極。
