1. 濕硫化(hua)氫環境的定義
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(dian)離
在(zai)濕硫(liu)化氫(qing)環境中，硫(liu)化氫(qing)會發生電(dian)離，使水具有(you)酸性。硫(liu)化氫(qing)電(dian)化學腐蝕過程：
注：鋼材受到硫化(hua)氫腐(fu)蝕(shi)(shi)以后陽極的(de)最終產物就是(shi)硫化(hua)亞鐵，該產物通常是(shi)一種(zhong)有缺(que)陷的(de)結(jie)構(gou)，它(ta)與鋼鐵表(biao)面的(de)黏(nian)結(jie)力差，易脫(tuo)落，易氧化(hua)，且電位(wei)較正，因而作為陰極與鋼鐵基體構(gou)成一個活性的(de)微電池，對鋼基體繼續進行腐(fu)蝕(shi)(shi)。
反(fan)應產物(wu)氫(qing)一(yi)般認(ren)為有兩種去向，一(yi)是氫(qing)原子之間有較(jiao)大的(de)(de)親和(he)力，易相(xiang)互結合形成氫(qing)分子排出；另一(yi)個(ge)去向就是由于原子半徑極小的(de)(de)氫(qing)原子獲得足夠的(de)(de)能量后(hou)變成擴散氫(qing)［H］而滲入鋼的(de)(de)內部并溶入晶(jing)格中，溶于晶(jing)格中的(de)(de)氫(qing)有很強的(de)(de)游離性，在一(yi)定(ding)條件下將導致材料的(de)(de)脆化（氫(qing)脆）和(he)氫(qing)損傷(shang)。
3. 濕H2S環境中(zhong)的開裂(lie)類型
濕(shi)H環境中的開裂(lie)類型有：氫(qing)(qing)鼓泡（HB）、氫(qing)(qing)致開裂(lie)（HIC）、硫化物應力腐蝕開裂(lie)（SSCC）、應力導向氫(qing)(qing)致開裂(lie)（SOHIC）。見圖(tu)8.1.9和(he)圖(tu)8.1.10。
4. 硫化物(wu)應(ying)力(li)腐(fu)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(xiu)鋼和316L不(bu)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)(gang)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)越(yue)高，越(yue)易發(fa)生硫裂(lie)(lie)。鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)值越(yue)高，越(yue)易發(fa)生硫裂(lie)(lie)。在發(fa)生硫裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)事故中，焊(han)(han)(han)縫(feng)特(te)別是(shi)熔(rong)合線是(shi)最(zui)(zui)易發(fa)生破裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)部(bu)位，這(zhe)是(shi)因(yin)為這(zhe)里(li)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)最(zui)(zui)高。NACE對碳鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)做了嚴格的(de)(de)(de)(de)規(gui)定：HB≤200。這(zhe)是(shi)因(yin)為焊(han)(han)(han)縫(feng)硬度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)分(fen)布比(bi)(bi)母材(cai)(cai)復雜，所(suo)以對焊(han)(han)(han)縫(feng)硬度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)規(gui)定比(bi)(bi)母材(cai)(cai)嚴。焊(han)(han)(han)縫(feng)部(bu)位常(chang)發(fa)生破裂(lie)(lie)，一(yi)方(fang)(fang)面(mian)是(shi)由于焊(han)(han)(han)接殘余應力(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，另一(yi)方(fang)(fang)面(mian)是(shi)由于焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬、熔(rong)合線及熱影響區出現淬(cui)硬組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果。為防止硫裂(lie)(lie)，焊(han)(han)(han)后進行有效的(de)(de)(de)(de)熱處理十分(fen)必要。
5. 硫(liu)化氫腐蝕的預防措施(shi)
a. 選用(yong)抗(kang)硫化氫(qing)材料
抗硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)材(cai)(cai)料主(zhu)要是(shi)指(zhi)對硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)和(he)氫(qing)損傷有一(yi)定抗力(li)(li)或對這(zhe)種開(kai)(kai)裂(lie)(lie)不敏感的(de)(de)材(cai)(cai)料。同時采用低硬(ying)度（強度）和(he)完全淬火＋回火處理(li)工(gong)藝對材(cai)(cai)料抗硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)有利(li)的(de)(de)。對高硫(liu)介質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)器(qi)材(cai)(cai)按(an)SH／T 3129《加工(gong)高硫(liu)原油(you)重點裝置主(zhu)要管(guan)道(dao)(dao)設(she)計選(xuan)(xuan)(xuan)材(cai)(cai)導(dao)則》進行選(xuan)(xuan)(xuan)材(cai)(cai)。酸性(xing)天(tian)然氣系統和(he)酸性(xing)天(tian)然氣-油(you)系統管(guan)道(dao)(dao)材(cai)(cai)料的(de)(de)選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)，應(ying)符(fu)(fu)合(he)SY／T 0599《天(tian)然氣地面設(she)施抗硫(liu)化(hua)(hua)物應(ying)力(li)(li)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)和(he)抗應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)的(de)(de)金屬材(cai)(cai)料要求》的(de)(de)規(gui)定。SH／T 3129里面規(gui)定：對于以濕硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)為主(zhu)要腐(fu)(fu)蝕(shi)介質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)環境，主(zhu)材(cai)(cai)選(xuan)(xuan)(xuan)用應(ying)符(fu)(fu)合(he)規(gui)范要求。對含硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)介質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)器(qi)材(cai)(cai)按(an)最(zui)新版“柯柏曲線”進行選(xuan)(xuan)(xuan)材(cai)(cai)。見(jian)本書第五章內容。
b. 添加緩蝕劑
實踐證(zheng)明(ming)合(he)理添加緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑是(shi)防止含H2S酸性油氣對(dui)(dui)碳鋼(gang)和低合(he)金鋼(gang)設施(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)一種(zhong)有效方法(fa)。緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑對(dui)(dui)應用條件的(de)選擇性要(yao)求(qiu)(qiu)很高(gao)(gao)(gao)，針對(dui)(dui)性很強。不(bu)同(tong)介(jie)質或材(cai)料(liao)往(wang)往(wang)要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑也不(bu)同(tong)，甚至同(tong)一種(zhong)介(jie)質，當操(cao)作條件（如溫度(du)、壓力、濃度(du)、流速等）改變時，所采用的(de)緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑可能也需(xu)要(yao)改變。用于含H2S酸性環境中的(de)緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑，通常為含氧的(de)有機(ji)緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑（成(cheng)膜型(xing)緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑），有胺(an)類(lei)、咪(mi)唑啉(lin)、酰胺(an)類(lei)和季銨(an)鹽，也包括含硫、磷的(de)化(hua)合(he)物。控(kong)制(zhi)溶液pH值。提高(gao)(gao)(gao)溶液pH值降低溶液中H＋含量(liang)可提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)材(cai)對(dui)(dui)硫化(hua)氫(qing)的(de)耐蝕(shi)(shi)能力，維持(chi)pH值在(zai)9～11之(zhi)間，這樣不(bu)僅可有效預防硫化(hua)氫(qing)腐(fu)蝕(shi)(shi)，又可同(tong)時提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)材(cai)疲勞(lao)壽命。
c. 金屬保護層
在需保護的(de)金(jin)(jin)屬表面用(yong)電(dian)鍍(du)或化(hua)學鍍(du)的(de)方法鍍(du)上(shang)Au、Ag、Ni、Cr、Zn、Sn等(deng)金(jin)(jin)屬，保護內(nei)層不被腐蝕。
d. 保護器保護
將被保護的金屬如(ru)鐵作(zuo)陰(yin)極，較(jiao)活潑的金屬如(ru)Zn作(zuo)犧牲性(xing)陽(yang)(yang)極。陽(yang)(yang)極腐蝕(shi)后定期更換。
e. 陰極保(bao)護(hu)
外加電(dian)源(yuan)組成一(yi)個電(dian)解(jie)池(chi)，將被保(bao)護金屬(shu)(shu)作(zuo)(zuo)陰極(ji)，廢金屬(shu)(shu)作(zuo)(zuo)陽(yang)極(ji)。
