分析炼油厂湿硫化氢环境下材料的氢损伤

赵柠（中国寰球工程有限公司，吉林吉林132021）

0 引言

不同材料在炼油厂湿硫化氢环境条件下的氢损伤表现形式、腐蚀机理和敏感程度等方面存在一定差异，这就应加强各项基础因素研究力度，严防有关部门在对炼油厂湿硫化氢环境材料氢损伤现象进行分析时出现问题，使得各类材料氢损伤判定符合炼油厂湿硫化氢环境优化处理要求。延长炼油厂中金属装置以及管道结构使用寿命，确保炼油厂综合运行水平和现实作用有进一步提高。

1 炼油厂湿硫化氢环境的概述

在对湿硫化氢环境进行研究，明确该项环境存在于炼油厂各个主要装置当中。与其他恶劣环境相比，湿硫化氢环境整体温度比较低，虽然不会导致装置或者相应管道出现着火和爆炸等问题，但是湿硫化氢环境会导致炼油厂中各项装置以及管道出现不均匀腐蚀问题，对于装置和管道实际使用寿命也有很大影响。而且湿硫化氢环境下的材料腐蚀现象主要表现为材料开裂破坏上，这一腐蚀现象在很大程度上是由氢损伤导致的，这就应通过开裂破坏表现形式以及相关因素判定炼油厂湿硫化氢环境下材料氢损伤敏感程度。应用于炼油厂中的装置以及管道多为金属材质，应针对各类金属材料氢损伤现象展开研究，深化对炼油厂湿硫化氢环境和腐蚀幅度因素的了解。

2 炼油厂湿硫化氢环境腐蚀类型

2.1 硫化物应力腐蚀开裂

对硫化物应力腐蚀开裂进行研究，了解到该项腐蚀开裂是指在湿硫化氢环境和拉伸力共同作用下产生的金属开裂现象。而且炼油厂湿硫化氢环境中存在大量氢原子，这些氢原子在被金属材料吸收时往往会产生硫化物应力腐蚀开裂现象，如果不能有效处理相应腐蚀开裂问题，必然导致炼油厂湿硫化氢环境下各类金属材料质量效果和稳定性变差，各类金属装置以及管道在炼油厂综合运行中作用效果大幅度下降。而且金属材料出现硫化物应力腐蚀开裂现象还会受到周围环境介质影响，这就应保证炼油厂湿硫化氢环境介质以及各项基础属性合理性，有效控制湿硫化氢环境对各类金属材料稳定性和综合质量效果产生影响。此外，硫化物应力腐蚀开裂也会受到相应材料固有性质影响，如果金属材料稳定性低下，其在湿硫化氢环境下出现硫化物应力腐蚀开裂问题的几率也会大大提升。

2.2 氢鼓泡和氢致开裂

炼油厂湿硫化氢环境下金属材料在实际应用过程中也可能会出现氢鼓泡或者氢致开裂等问题。其中氢鼓泡是指氢原子堆积在金属材料表面不连续处而出现的腐蚀现象。如果炼油厂湿硫化氢环境下各装置与管道表面存在缺陷，也会导致氢原子在金属材料表面缺陷处大规模堆积，导致金属材料表面出现氢鼓泡现象，直接影响金属装置与管道作用效果和炼油厂综合运行水平。对于炼油厂湿硫化氢环境下氢致开裂来说，是指金属材料内部不同平面上临近氢鼓泡位置处出现的内部裂纹现象，这种裂纹在不断延伸条件下也会导致金属材料表面出现裂缝问题。而且导致炼油厂湿硫化氢环境下金属材料出现氢致开裂现象的原因也较为复杂，主要表现在金属材料氢鼓泡周围应力比较高，而且金属材料不同层面氢鼓泡在相互连接条件下也会产生氢致开裂现象。

2.3 应力导向氢致开裂

作为传统氢致开裂现象重要延伸，应力导向氢致开裂主要表现在拉应力条件下产生的腐蚀开裂现象。与常见氢致开裂相比，应力导向氢致开裂表现在氢鼓泡沿着金属材料厚度方向发展而来的开裂现象。而且在炼油厂湿硫化氢环境下，应力导向氢致开裂经常发现味金属材料本体结构上，而且金属材料焊接热影响区域出现应力导向氢致开裂问题的几率明显高于其他区域。如果不能对炼油厂金属装置和金属管道表面应力导向氢致开裂问题实施优化处理，必然导致金属装置以及相关材料在炼油厂湿硫化氢环境下敏感程度下降，各类金属材料在湿硫化氢环境下作用效果和炼油厂综合运行模式也会受到极大影响。

3 炼油厂湿硫化氢环境下材料氢损伤的判定

3.1 硫化物应力腐蚀开裂条件下材料氢损伤判定

针对炼油厂湿硫化氢环境下材料氢损伤现象进行判定，首先应对硫化物应力腐蚀开裂对炼油厂中各类金属材料产生的影响展开研究分析，并在考虑各项基础因素条件下做好金属材料硫化物应力腐蚀开裂敏感程度判定工作，从而避免湿硫化氢环境下金属材料硫化物应力腐蚀开裂问题持续恶化。在对金属材料硫化物应力腐蚀开裂敏感程度进行判定时，首先应要求相关人员在考虑各项基础因素条件下做好相关数据信息收集工作，同时强化各项数据信息在金属材料硫化物应力腐蚀开裂这一氢损伤敏感程度判定效果，为规划合理材料氢损伤处理措施提供有效参考依据。当然还应保证相关人员对炼油厂湿硫化氢环境下各类金属装置和管道工艺数据以及相关加工流程等基础信息有所了解，继而为材料氢损伤判定提供准确数据支持。除此之外，在进行硫化物应力腐蚀开裂这一氢损伤现象进行判定时，还应对炼油厂湿硫化氢环境现实状况展开有效确定，明确湿硫化氢环境下水和硫化氢所占比重，保证金属材料硫化物应力腐蚀开裂判定准确性和有效性，满足炼油厂湿硫化氢环境下材料氢损伤实际分析要求。

3.2 氢鼓泡和氢致开裂条件下材料氢损伤判定

由于金属材料表面氢鼓泡与氢致开裂存在一定关联性，这就可以要求炼油厂同步分析湿硫化氢环境下金属材料氢鼓泡与氢致开裂这两种氢损伤现象，确保金属材料氢鼓泡与氢致开裂综合判定可以满足相关氢损伤问题后期处理要求。与硫化物应力腐蚀开裂问题相类似，在对炼油厂湿硫化氢环境下金属材料氢鼓泡与氢致开裂敏感程度判定时，也应要求相关部门遵循各项各项要求收集基础数据信息，并在各项数据信息支持下对金属材料氢鼓泡以及氢致开裂敏感程度实施准确判定，并在这一过程中保证各项评估资料以及相关信息准确性和有效性，从而避免炼油厂下金属材料各项氢损伤敏感程度判定出现问题，确保各项判定结果准确性和具体作用得以提升。在对炼油厂湿硫化氢环境进行判定时，需要考虑的项目比较多，主要包括水分含量、水中硫化氢浓度、水中酸碱值、金属材料中含硫量、金属材料实际行驶和焊接后热处理模式等方面。强化炼油厂湿硫化氢环境分析效果和各项基础因素合理性，更好解决炼油厂湿硫化氢环境下材料氢损伤问题。

3.3 应力导向氢致开裂条件下材料氢损伤判定

由于金属材料应力导向氢致开裂是在外力作用和湿硫化氢环境共同导致的氢损伤问题，这就应要求相关人员在考虑各项基础因素条件下对炼油厂湿硫化氢环境下金属材料应力导向氢致开裂问题以及相关氢损伤具体表现展开有效分析，继而规划合理改善措施，避免炼油厂湿硫化氢环境下材料应力导向氢致开裂损伤问题可以得到有效处理。在进行该项氢损伤敏感程度判定时，必须对各项基础因素以及金属材料整体规模形态展开有效分析，不断调整相关氢损伤敏感程度判定过程中出现的问题，优化炼油厂湿硫化氢环境下金属材料应力导向氢致开裂敏感程度的判定效果。

4 结语

就炼油厂而言，在长期运行以及其他因素影响可能会形成湿硫化氢环境，而且这一环境下腐蚀类型较为复杂，这就应要求有关部门对这一条件下腐蚀类型展开研究分析，并在考虑各类腐蚀类型条件下判定材料氢损伤，确保炼油厂湿硫化氢环境下材料氢损伤问题可以得到优化处理，继而延长炼油厂中各项基础材料使用寿命和作用效果，为提高炼油厂综合运行效果和节能环保水平奠定坚实基础。