H2S腐蚀的预防和控制措施

H2S腐蚀的预防和控制措施

4.1 采用涂层保护

在钢材上加保护层既可以节约材料，又可达到高防护性能。工程中，一般采用耐腐蚀性较高的合金钢或贵金属(如钛、镍、铬等)或涂料涂层及其他非金属材料作保护层。

在钢材表面进行热喷涂A1或A1系粉芯丝材能起到很好的防护效果，其使用寿命可提高十倍以上。若在粉芯中加入了A12O3.、Ni以及微量稀土元素其防腐效果会更佳。

在防腐涂料方面，重防腐蚀涂料得到了迅速发展。它是指能够在苛刻腐蚀环境下长效防护的高性能涂料。另外，随着抗静电涂料的问世与不断发展，涂层防护技术愈来愈被石化行业重视。

4.2 添加缓蚀剂

在腐蚀介质中加入某种缓蚀剂对控制金属腐蚀具有重要意义。金属在电解质或潮湿空气形成的水膜中的腐蚀过程是由两个共轭的电化学反应（阳极反应和阴极反应）组成。缓蚀剂吸附在金属的表面后，能分别或同时抑制阳极、阴极反应，从而减小腐蚀过程中的腐蚀电流，达到缓蚀的目的。从物理化学角度分析，缓蚀剂对腐蚀电池的电极过程的抑制，是由于缓蚀剂或缓蚀剂与电解质作用于金属的表面，使金属表面发生变化的结果这种表面的变化表现为氧化膜或沉淀膜的吸附或者一是离子、分子在金属表面的吸附[19]。

实践证明合理添加缓蚀剂是防止含H2S酸性油气对碳钢和低合金钢设施腐蚀的一种有效方法。缓蚀剂对应用条件的选择性要求很高，针对性很强。不同介质或材料往往要求的缓蚀剂也不同，甚至同一种介质，当操作条件(如温度、压力、浓度、流速等)改变时，所采用的缓蚀剂可能也需要改变[20]。用于含H2S酸性环境中的缓蚀剂，通常为含氧的有机缓蚀剂(成膜型缓蚀剂)，有胺类、米唑啉、酰胺类和季胺盐，也包括含硫、磷的化合物。

4.3 选用优质钢材

渗铝钢无论是在含硫的氧化性气氛中还是在高温H2S介质中，均有良好的耐蚀性。特别是在高温硫化物介质中，其耐蚀性尤为突出。渗铝钢在湿H2S环境中，耐蚀性比碳钢提高数倍。同时，由于渗层中铝对腐蚀介质的抵御作用和对钢材起到的牺牲阳极保护作用，所以，渗铝可防止或减少钢材发生应力腐蚀开裂和氢致开裂[21]。

采用新工艺如通过精炼减少钢中的非金属夹杂物；采用连铸，快速冷却以及电磁搅拌等方法，使钢铸坏组织均匀化，防止凝固偏析的产生，从而消除氢原子的“聚居地”。另外，经过热处理的管线钢焊缝具有较高的抗H2S腐蚀的能力。因为经热处理后可以消除钢材的组织应力，而且对热应力和结晶应力能起到平衡缓解作用，即通过金属的再结晶使应力重新分布，降低其峰值；同时减少组织偏析，细化晶粒，获得回火组织，从而提高抗H2S腐蚀的能力。

4.4 加强腐蚀监测

腐蚀监测是指对石油管线的腐蚀或破坏进行系统测量，弄清腐蚀过程，了解腐蚀控制的应用情况和控制效果。通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间相互联系的有关信息，以便对问题进行判断，改善腐蚀控制，使石油管线安全高效运行。腐蚀检测发展的方向是各种腐蚀检测技术优势互补，共同推进腐蚀防护研究的进展。腐蚀检测技术和计算机技术的结合是目前研究腐蚀检测的主要方向，腐蚀检测仪器的智能化是腐蚀防护发展的趋势所在。

目前较成熟的腐蚀监测技术[22]有：电阻法（ER）、线性极化（LPR）、电位法、超声波测厚法。迅速成长的腐蚀监测技术有：电化学阻抗（EIM）、电化学噪声（EN）、氢通量监测技术等。

（1）石油管线中为湿H2S环境，湿H2S介质对管道输送危害极大。随着我国原油管道中硫含量的不断增加，硫化氢腐蚀问题会不断恶化。因此，必须高度重视。

（2）硫化氢腐蚀会造成诸如氢鼓泡、氢脆、氢致开裂、硫化物应力腐蚀开裂等众多危害。这些危害中氢鼓泡、硫化物应力腐蚀开裂和氢致开裂最为典型，且危害性较大。

（3）硫化氢腐蚀防护措施包括涂层保护、添加缓蚀剂、选用优质钢材等。工程实际应用中要采取多种防护措施相互结合，取长补短。

（4）对石油管线采取腐蚀防护措施的同时，要加强腐蚀检测的力度。目前，许多高科技智能化检测手段可以实现实时在线检测，对管线腐蚀防护提供了技术支持。所以，预防和控制石油管线H2S腐蚀的前景甚是可观。