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抗硫閥門解析

發(fā)布時間： 2015-02-02　　點擊次數(shù)： 5648次

抗硫閥門解析
由于石油生產(chǎn)的酸性工況環(huán)境，對其設(shè)備上閥門的金屬材料防硫化氫裂紋提出了較高的要求。主要探討閥門行業(yè)常用的美國防腐蝕工程協(xié)會（NACE）頒布的用于抗硫化應(yīng)力開裂的相關(guān)金屬材料標(biāo)準(zhǔn)。2 常用標(biāo)準(zhǔn) 硫化應(yīng)力開裂（SSC）是存在水和H2S時，在拉伸應(yīng)力和腐蝕共同作用下所出現(xiàn)的金屬開裂。開裂緣由金屬表面吸收了硫腐蝕反應(yīng)所產(chǎn)生的原子氫導(dǎo)致氫應(yīng)力開裂的一種形式。SSC的敏感性主要與材料的強度（用硬度表示）有關(guān)。通常認(rèn)為，高硬度的材料具有較高的SSC開裂敏感性。
閥門提出有抗硫要求的，一般都是NACEMR0175標(biāo)準(zhǔn)，較少提及NACEMR0103標(biāo)準(zhǔn)。NACEMR0175適用于石油和天然氣開采環(huán)境， NACEMR0103適用于石油精煉環(huán)境。兩個標(biāo)準(zhǔn)關(guān) 于抗SSC的基本觀點和選用材料大部分是一致的，但是NACEMR0103更細(xì)化更具體。如NACEMR0103標(biāo)準(zhǔn)對奧氏體不銹鋼和鎳合金提出了化學(xué)成分zui大或zui小要求，對雙相不銹鋼提出了鐵素體的體積含量等，而這些要求在NACEMR0175中并未詳細(xì)說明?，F(xiàn)在，標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）已將NACEMR0175標(biāo)準(zhǔn)同步為ISO標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)選用原則和不同材料將其拆分為NACEMR0175/ISO15156.1～3三個標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)容上有細(xì)微增補。4 NACEMR0175適用范圍抗硫環(huán)境中，氣體、冷凝氣體和酸性原油等濕潤氣相的（以水為液態(tài)介質(zhì)）H2S分壓力等于或大于0.0003MPa（0.05psi）。 NACE標(biāo)準(zhǔn)適用范圍一般為裸露于酸性環(huán)境中的油氣田鉆探設(shè)備，即處于石油開采、天然氣輸送等含有硫化氫（H2S）的碳?xì)浠衔锝橘|(zhì)的工況。長期處于酸性環(huán)境下，會導(dǎo)致未經(jīng)選擇和處理的金屬材料開裂失效。因此，NACEMR0175標(biāo)準(zhǔn)提出了一系列防止產(chǎn)生SSC的金屬材料牌號、熱處理方法及包括硬度在內(nèi)的材料的機械性能要求。使用中，SSC受很多因素影響。材料的化學(xué)成分、強度、硬度、熱處理和材料的微觀結(jié)構(gòu)、局部差異。

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