从介绍情况看,腐蚀部位是加了盲板的短接。其主要腐蚀为氢气与硫化氢SCC。这里没有交代有没有硫化氢,含量为多少?一般情况下这样的操作条件含有硫化氢的。
腐蚀原因:因为该容器内的氢气为90%,那么其它的介质有一部分应该为硫化氢介质,所以腐蚀的主要原因是氢气介质腐蚀与硫化氢介质的腐蚀联合作用所致。 H2、H2S与金属接触,氢分子通过物理和化学吸附在金属表面上,发生分解产生活化氢原子
腐蚀机理:容器工作温度为105℃,操作压力约4.65MPa,氢气压缩机环境中含有少量水分或潮湿气氛。因此,H2S在水中或在潮湿气氛中发生离解:
H2S → H+ + HS- HS- → H+ + S-
硫化氢水溶液中对金属的腐蚀是一种电化学反应过程:
阳极反应 Fe → Fe2+ + 2e
阴极反应 3H+ + 3e → 3H吸
→ H吸附 + H2↑
Fe2-与S2-反应 Fe2+ + S2- →FeS↓(阳极溶解—腐蚀)
所以该容器腐蚀的主要原因是氢气腐蚀与硫化氢介质的腐蚀联合作用所致。
产生裂纹原因:在腐蚀介质的影响下,一是根据裂纹的部位看,主要原因为,是受焊道的热影响区的影响,我们知道焊道附近的金属晶粒比没有受焊接影响的金属晶粒粗大,电极电位要比其他部位低,发生电化学腐蚀时主要是阳极区受到腐蚀。二是容器短接本身金属内部有缺陷,容易先腐蚀。钢材的含硫量高,形成MnS夹杂亦多,导致层状开裂的机会就多。氢致开裂的特点是不需外加应力的诱导。
避免措施:溶液的pH值对这一应力腐蚀过程有重要影响。一般大于7可以说较安全。pH很低时很容易开裂和造成试样断裂。推荐应采用HB≤200的钢作为油气田选用钢材的标准,屈服强度大于900~1000MPa的高强度钢在湿硫化氢环境很容易发生这种应力腐蚀,不应用于此种环境。
主要方法是:①控制介质中的有害成分,即改善腐蚀环境;②选用合适的材料;③如果采用16MnR或者20#钢,必需对焊缝采取消应力退火热处理。
以上是本人的看法,不妥的地方批评指正。