硫化氢的腐蚀状态及危害评价分析.ppt

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1、硫化氢（H2S）的腐蚀状态及危害评价分析1、腐蚀分类类型及机理分析（1）电化学失重腐蚀电化学失重腐蚀是指金属和含硫天然气接触发生电化学反应。（阳极反应一金属离子的水化过程；阴极反应过程一吸收电子过程），使金属表面形成蚀坑、斑点和大面积腐蚀等现象，造成设备减薄、穿孔、甚至引起爆炸。（2）可逆过程氢脆腐蚀：氢脆就是金属在含硫天然气作用下，由电化学反应过程中产生的氢，渗入金属内部，使材料变脆，但不一定引起破裂。（3）不可逆过程的硫化物应力破裂腐蚀：是金属在含硫天然气和固定应力两者同时作用下产生的破裂腐蚀，是一个不可逆过程。2、腐蚀特征分析（1）电化学失重腐蚀造成材料的

2、破坏一般来说时间要长一些。腐蚀过程中使金属表面形成蚀坑、斑点及大面积腐蚀，导致设备厚成薄、穿孔、甚至造成破裂。（2）氢脆和硫化物应力腐蚀破裂多发生在设备使用初期。在没有任何预兆下设备、管线、仪表等在几分钟或几个月内产生突然爆破。氢脆性破坏，在形式上的特点是产生裂纹，裂纹的纵深比宽度大几个数量级。裂纹有穿晶裂纹和晶间裂纹，破裂断口平整，无塑性变形。（3）硫化物应力腐蚀破裂主要是在受拉应力时才产生。且主裂纹的方向一般总是和拉应力的方向垂直，压应力不会产生腐蚀破裂。硫化物应力腐蚀破裂的爆破口多发生在导致应力集中的部位。3、硫化氢（H2S）腐蚀危害的简述评价分析（1）硫

3、化氢（H2S）的主要危害（五个方面）a、危及操作人员及周边人群（包括牲畜）的生命安全。b、腐蚀钻具造成钻具氢脆折断。（钻具强度越高氢脆越敏感）。c、污染泥浆性能。d、H2S扩散后造成污染。e、造成地面及井下的复杂与事故。（2）硫化氢（H2S）腐蚀危害程度简述分析①硫化氢（H2S）是一种无色、可燃和具有爆炸性的腐蚀穿透力极强且易扩散的剧毒气体。其含硫化氢的水溶液对金属有强烈的腐蚀作用（其硫化氢（H2S）对人的危害程度等量关系分析见（附表1）略必须指出的是，硫化氢（H2S）的嗅觉阈远低于引起危害的最低浓度。起初硫化氢（H2S）臭味的增加与浓度的升高成正比。在5一20

4、ppm时臭味很强，从而使人预感到危险，但其浓度为150-200ppm，超过200ppm时，则因嗅觉麻痹反而嗅不出臭味。因此决不能依靠其臭味强烈与否来判断有无危险浓度的出现。②硫化氢(H2S)的容许浓度中国最高容许浓度①(10mg/m3)7ppm。日本②时间加权平均值(15mg/m3)10ppm。美国③时间加权平均值(14mg/m3)9pmm。短时间接触限值(27mg/m3)18pmm。德国④时间加权平均值（15mg/m3）10ppm。③、腐蚀现况简述分析；据某些工业发达国家的不完全统计，每年由于金属腐蚀所造成的经济损失占国民经济产值的3%～4%，我国所占比例则更

5、为可观。据有关调查统计资料表明：我国东部的10多个油气田各类管道腐蚀穿孔达3万次/年，更换管道数量达600～800km/年，油田容器腐蚀平均穿孔率0.16次（台·年），平均更新率为1.90%，因腐蚀造成的经济损失约为8～10亿元/年。川渝气田由于有硫化氢（H2S）加二氧化碳的腐蚀，出现问题更早、更多、更复杂。1963年卧3井完钻，因H2S含量较高（203g/m3），从安全角度考虑被迫封井；八十年代中其完钻的卧63井，号称“亚州第一高”，硫化氢高达493g/m3，2004年封井；1965年威远含硫气田仅在几个月之内，发生10多口井油管因脆性腐蚀破裂而断裂；半年之间

6、爆破压力表38支、断井口阀门丝杆10根、阀门闸板6个；威23井井口底法兰与套管联接处爆破，威成线、威内集输管线频繁发生爆炸等。近5年左右，川渝输气干线频繁发生近10余起较典型的集输管线爆破事故。如成广线、渝开线等。据不完全统计，至今为止，川渝输气干线累计发生各类管线破、断和穿孔等大小事故达1000次以上，所造成的经济损失和环境污染危害是巨大的。④完井、试修等井下作业井喷失控的危害：（概括为以下八个方面）：a、作业设备的严重损坏及报废b、造成大面积的人员伤亡c、严重损（伤）害油气层及浪费地下油气资源d、造成周围较大面积环境污染与空气破坏e、造成油气井报废及资源破坏

7、f、造成企业及国家巨大的经济损失g、造成企业正常工作秩序及信誉的严重不良影响。q、造成涉及面广的国际、国内社会形象及声誉的影响。⑤完井、试修等井下作业发生井喷失控的原因：大体归纳为以下十四个方面：a、起钻过程中产生的抽汲作用。b、起钻过程中未按时灌作业井液或灌入量不足。c、座岗观察出现违章违规失责且未及时准确的发现溢流。D、发现溢流未在第一时间采取控制井口的手段及措施或处理措施不当。e、井口防喷器组合结构其设计及配套不合理，存在缺陷。f、井控设备的安装及试压，不符合相关井下作业井控安全、技术、质量的工作要求，且设计存在缺陷。g、老井试修井油层套管及井口腐蚀情况不

8、清，且设计存在缺陷。r、