硫化氢的危害与防护_培训课件.ppt

GB9711.2-1999石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管 硫 S是在炼钢时由矿石和燃料带入钢中的 ，硫可与铁生成FeS， FeS与Fe能形成低熔点（985℃）的共晶体，且分布在晶界上。当钢材在1000℃～1200℃ 进行热压力加工时，由于共晶体熔化，从而导致热加工时开裂。这种金属在高温时出现脆裂的现象，称为“热脆”。 S是有害元素。 一般控制在0.065%以下。 磷 P是由矿石带入钢中的，磷在钢中能全部溶于铁素体中，提高铁素体的强度和硬度。但在室温下却使钢的塑性和韧性急剧下降（Fe3P而使钢的脆性增加 ），产生低温脆性，这种现象称为“冷脆 ”。P是有害元素。 一般控制在0.045%以下。 在炮弹用钢中加入较多磷，可增大钢的脆性，使炮弹在爆炸时碎片增多，从而增加了杀伤力。 16MnR由于其Mn含量高达1.20-1.60%，S、P含量较高，对硫化物更敏感。国内通常将其应用于湿H2S环境限制在50×10-6以下，或者尽量不用。 新钢种 20R（HIC）、16MnR（HIC）等具有较好的抗SSCC性能。 2、焊接环节消除应力： （1）当焊接接头硬度HV≥为350时，即认为有淬硬倾向。随着强度的增加，其SSCC的敏感性也增加， （2）为改善焊接接头组织及提高力学性能和缺口韧性，降低焊接接头的残余应力，需进行焊后热处理。 （3）不允许异种钢焊接。 3、环境温度的影响 当介质环境温度由常温下升高时，随温度的提高，H2S在水中的溶解度降低，腐蚀产生的原子氢转变为分子氢的进程加快，减少了材料表面的原子氢浓度。因此，材料内部的扩散氢浓度降低，并且氢的扩散活性随着温度的提高，氢偏析停止和金属晶格内氢的固溶稳定性增加，从而材料的生SSCC的临界应力值提高。随着温度的升高，腐蚀形态逐渐向全面腐蚀转变。 低合金钢SSCC所需时间与温度关系 4、设计中避免应力集中 在结构设计上应避免应力集中、附着物沉积、结构件间的缝隙等。 5、控制溶液pH值 随pH的增加，钢材发生硫化物应力腐蚀的敏感性下降： pH≤6时，硫化物应力腐蚀很严重； 6＜pH≤9时，硫化物应力腐蚀敏感性开始显著下降，但达到断裂所需的时间仍然很短； pH＞9时，就很少发生硫化物应力腐蚀破坏。 含硫化氢溶液中钢的破坏时间与pH值之间的关系 6、环境控制 （1）天然气脱水要达到其露点温度低于系统的运行温度。 （2）添加缓蚀剂是防止含H2S酸性油气对碳钢和低合金钢设施腐蚀的一种有效方法.，但只能作为一种减缓腐蚀的措施，而不能单独使用。 7、材料表面状态的影响 裂纹往往起源于材料表面缺陷处，如表面的加工痕迹、工卡具的压痕、焊接飞溅、焊接弧坑等。 汇报结束 谢谢大家！ 兰州石油机械研究所 硫化氢的危害与防护 二、硫化氢的理化性质 1、物理性质：硫化氢是无色有臭鸡蛋味的毒性气体。分子量34.08，分子式H2S。比重1.19，沸点－60.2℃，熔点－83.8℃，自燃点260℃，溶于水，0℃时100ml水中可溶437ml硫化氢，40℃时，可溶180ml硫化氢。也溶于乙醇，汽油，煤油，原油中。溶于水后生成氢硫酸。 2、化学性质：硫化氢的化学性质不稳定，在空气中容易爆炸。爆炸极限为4.3～45.5％（体积）。它能使银，铜及其它金属制品表面腐蚀发黑，与许多金属离子作用，生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。  三、硫化氢对人体的危害 硫化氢主要作用于中枢神经系统，对眼、上呼吸道粘膜有较强的刺激，易引起急性中毒。硫化氢浓度低时，发生头昏、头痛、恶心、呕吐。硫化氢浓度高时，吸入大量可使意识突然丧失、昏迷、窒息而死亡。由此可见硫化氢的危害是非常大的。 人的嗅觉阈为0.012～0.03mg/m3，远低于引起危害的最低浓度。起初臭味的增强与浓度的增长成正比，但当浓度继续升高而臭味反而减弱。在高浓度时因很快引起嗅觉疲劳而不能察觉硫化氢的存在，故不能依靠其臭味强烈与否来判断有无危险浓度出现。 硫化氢浓度（mg/m3） 接触时间 毒性反应 0.035 嗅觉阈，开始闻到臭味 0.4 臭味明显 4～7 感到中等强度难闻的臭味 30～40 臭味强烈，仍能忍受。是引起症状的阈浓度 70～150 1～2小时 呼吸道及眼刺激症状。吸入2～15分钟后嗅觉疲劳，不再闻到臭味 300 1小时 6－8分钟出现眼急性刺激性。长期接触引起肺水肿 760 15～60分钟 发生肺水肿，支气管炎及肺炎。接触时间长时引起头昏，步态不稳，恶心，呕吐，排尿困难 1000 数秒钟 很快出现急性中毒，呼吸加快，麻痹而死亡 1400 立即 昏迷，呼吸麻痹而死亡 不同浓