预防硫化氢对金属材料腐蚀的方法有哪些?
防腐措施:
1、 合理选材 耐硫化氢腐蚀合金钢的应用,是防止硫化氢腐蚀、提高气田开采寿命的可靠方法之 一。提高钢材本身的抗腐蚀性能来防止硫化氢腐蚀是最安全、简便的有效途径, 主要机 理是在钢材中加入金属铬和镍等元素材料。铬是提高合金钢耐硫化氢、二氧化碳的元素 之一,镍是提高耐腐蚀和耐热性的重要元素, 世界上许多国家镍储量紧缺。为了节省镍, 用锰和氮取代不锈钢中的部分镍。 针对高含硫化氢气田, 选用抗硫化氢腐蚀的3Cr、 13Cr 钢材较为合适。 油管、套管选择防硫管材,低屈服强度(52.78Kg/mm2 以下)的油、套管比高屈服强 度(56.3Kg/mm2 以上)更适合在含 H2S 井中使用。 钻杆的防腐可以考虑通过合理选材,对浅、中深井尽量使用无机械伤痕、未冷加工 的低硬度钻杆;对焊接热影响区应先淬火,再回火调质处理,使之硬度小于 22HRC。
2、 钻井液中加入除硫剂 常用的除硫剂主要是碱式碳酸锌和海绵铁。碳酸锌可使硫化氢质量浓度降低约500 mg/L,锌的电极电势低于铁,故对铁具有可靠的保护作用[5]。 -4- 控制钻杆的使用环境,维持钻井液PH值为9.5-11之间,即在钻井液中加入碱性物质 NaOH、Ca(OH)2,以避免发生能将硫化氢从钻井液中释放出来的可逆反应。
3、 采用缓蚀剂 缓蚀剂防腐效果主要与井况、缓蚀剂类型、注入周期和注入量等有关。该技术成本 低、初期投资少,但工艺复杂,对生产影响较大。此外,不同井况所要求的缓蚀剂的类 型也不尽相同。通常情况下,中性介质中多使用无机缓蚀剂,以钝化型和沉淀型为主; 酸性介质使用的缓蚀剂大多为有机物,以吸附型为主。但现在的复配缓蚀剂根据需要在 用于中性介质的缓蚀剂中也使用有机物,而在用于酸性水介质的缓蚀剂中也添加无机盐 类 。 目前国内外常用的缓蚀剂是咪唑啉、 恶唑啉系列产品和有机胺类、 胺类的脂肪酸盐、 季胺化合物、酰胺化合物和丙炔醇类。 还可以采取以下方法如,尽量使用油基泥浆,杜绝清水钻进,使用内涂层钻杆,使 用除氧剂,随时对钻杆进行探伤,防止硫化氢侵入钻井液。 除此之外,还可以考虑到采用近平衡钻进,可以有效防止 H2S 出现;还可以根据井下 可能遇到的温度,不采用在此温度下可能分解的泥浆处理剂;同时,避免使用含硫原油或 含硫化物的泥浆添加剂。
亚硫酸的分子式为:H2SO3
氢硫酸的分子式为:H2S
亚硫酸是无色透明液体,具有二氧化硫的窒息气味,易分解;溶于水;主要用途:用作分析试剂、还原剂及防腐剂。健康危害:对眼睛、皮肤、粘膜和呼吸道有强烈的刺激作用。吸入后可因喉、支气管的痉挛、水肿、炎症、化学性肺炎、肺水肿而致死。中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。
氢硫酸它是无色液体,有刺激气味,(有酸的特性),不直接腐蚀皮肤,作用于皮下血管,痛由皮下产生,它在高浓度时,容器口有小液滴生成,兑水时产生大量的热,硫化氢能溶于水,通常情况下H2S在水中的溶解度为1∶2.6。硫化氢的水溶液叫氢硫酸,氢硫酸是易挥发的二元弱酸,其酸性比碳酸稍弱。氢硫酸是溶液,属混合物,含有不同的分子和离子(硫化氢分子、水分子、氢离子、硫氢根离子、硫离子、极少量氢氧根离子)。氢硫酸可表现出酸性和还原性,所以氢硫酸不宜在空气中长久保存。硫化氢在常温时很难被空气中的氧气氧化。氢硫酸不是电解质。
氢硫酸:氢硫酸是无色液体,有刺激气味,(有酸的特性),不直接腐蚀皮肤,作于用皮下血管,痛由皮下产生,它在高浓度时,容器口有小液滴生成,兑水时产生大量的热,硫化氢能溶于水,通常情况下H2S在水中的溶解度为1∶2.6。硫化氢的水溶液叫氢硫酸,氢硫酸是易挥发的二元弱酸,其酸性比碳酸稍弱。氢硫酸是溶液,属混合物,含有不同的分子和离子(硫化氢分子、水分子、H+、S2-、HS-、极少量OH-)。氢硫酸可表现出酸性和还原性,所以氢硫酸不宜在空气中长久保存。硫化氢在常温时很难被空气中的O2氧化。氢硫酸不是电解质。
亚硫酸:是无色透明液体,具有二氧化硫的窒息气味,易分解;溶于水;相对密度(水=1)1.03相对密度(空气=1)2.8稳定性:稳定;危险标记:20(酸性腐蚀品)主要用途:用作分析试剂、还原剂及防腐剂。健康危害:对眼睛、皮肤、粘膜和呼吸道有强烈的刺激作用。吸入后可因喉、支气管的痉挛、水肿、炎症、化学性肺炎、肺水肿而致死。中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。
参考资料:
氢硫酸:http://baike.baidu.com/link?url=JYEdbZgkJiXSeTeKdRNsOvmeTRISgTTBWXjUDEBRNzKGyUFf6z1waiKVtyTLP_73rINF92HfAhsFzBQ8iB9Bw_
亚硫酸:http://baike.baidu.com/link?url=0XWcNKN40d9QA90toG-7HMxx0L-ihndFY5twv9yPWw7HjSHvWT6qiH3gRcGFreag0YPIZziI4s9R9WwCRjhowq
我们先来分析一下煤气管道腐蚀的原因,对后续进行煤气管道防腐有帮助!
煤气管道内局部腐蚀的主要原因是由于煤气中有害杂质的存在而形成的电化学腐蚀,发生于煤气管道的下半部分。由于受煤气净化条件的限制,煤气中的H2S、HCN、CO2、O2、萘、甲苯不溶物等杂质或多或少的残存在煤气中,在煤气输送过程中部分杂质逐渐沉积到管道底部,因煤气中含有水分,当煤气温度低于煤气露点时,将从煤气中析出冷凝水。在煤气管道下部积存的液体和固体杂质成为管道腐蚀的诱因。H2S、HCN、CO2等腐蚀性气体与水共存时,生成氢硫酸、氢氰酸和碳酸,对煤气管道产生酸腐蚀。同时,在管道表面与电解质结合的界面上就发生电化学腐蚀。
由于氢氧化铁在水中的溶解度低于氢氧化亚铁,所以在管道上沉淀析出,沉淀开始时是非晶态,并在管道表面形成多孔的结合较差的腐蚀产物。该腐蚀物对管壁并无保护作用,使腐蚀继续蔓延,腐蚀产物与氢氰酸发生络合生成六氰合铁,进一步加速管壁的腐蚀。
针对煤气管道防腐保护问题,索雷碳纳米聚合物材料技术的具体实施过程如下:
1、现场用角磨机对内底部拼接板表面及拼接焊缝进行粗糙处理;
2、去除不锈钢表面的氧化层,最大程度提高材料的粘接性能;
3、所有拐角和尖角部位用磨光机打磨圆滑避免存在尖角;
4、用无水乙醇对打磨的表面进行清洗,过程中避免棉絮存在于金属表面;
5、按比例调和索雷碳纳米聚合物材料短时间内涂抹于打磨的金属表面;
6、用刮板正反向反复刮压,确保材料与金属的有效接触面;
7、针对所有焊缝两侧,用刮板横向左右刮涂不能出现气孔;
8、索雷材料防腐图层分两遍施工,有效避免金属漏点,注意,第二遍施涂要确保第一层材料未表干的情况下操作;
9、施工完毕现场用碘钨灯对防腐材料进行后固化来提升材料应用性能。
索雷新材料技术针对煤气管道防腐保护的具体案例欣赏
相关数据参数:管道防腐蚀保护部位具体参数:管道直径:Ø1400mm;管道材质:316不锈钢;保护部位形状:焊缝拼接下椎体;拼接焊缝数量:26条;焊缝总长度:约35m。
硫化氢和二氧化硫发生归中反应,其中硫化氢是还原剂,二氧化硫是氧化剂,硫是氧化产物,硫化氢能溶于水,用作有机溶剂及冷冻剂,并用于精制各种润滑油,主要用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐,也用作熏蒸剂、防腐剂、消毒剂、还原剂等。
硫化氢是一种无机化合物,分子式为H2S,分子量为34.076,标准状况下是一种易燃的酸性气体,无色,低浓度时有臭鸡蛋气味,浓度极低时便有硫磺味,有剧毒。水溶液为氢硫酸,酸性较弱,比碳酸弱,但比硼酸强,能溶于水,易溶于醇类、石油溶剂和原油。
因为硫化氢中的硫是-2价,是最低价,所以硫化氢具有强还原性;二氧化硫中的硫是+4价,具有氧化性,所以它们发生归中反应,生成0价的硫单质。
化学方程式:2H2S + SO2=3S+2H2O
反应现象:有淡黄色沉淀生成。
扩展资料1、硫化氢
硫化氢标准状况下是一种易燃的酸性气体,无色,低浓度时有臭鸡蛋气味,浓度极低时便有硫磺味,有剧毒。
硫化氢为易燃危化品,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
用于合成荧光粉,电放光、光导体、光电曝光计等的制造。有机合成还原剂。用于金属精制、农药、医药、催化剂再生。通用试剂。制取各种硫化物。
硫化氢气体超剧毒,即使稀的硫化氢也对呼吸道和眼睛有刺激作用,并引起头痛,浓度达1mg/L或更高时,对生命有危险,所以制备和使用硫化氢都应在通风橱中进行。
2、二氧化硫
二氧化硫为无色透明气体,有刺激性臭味。
应用领域:
1.用作有机溶剂及冷冻剂,并用于精制各种润滑油。
2.主要用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐,也用作熏蒸剂、防腐剂、消毒剂、还原剂等。
3.二氧化硫是中国允许使用的还原性漂白剂。对食品有漂白和对植物性食品内的氧化酶有强烈的抑制作用。中国规定可用于葡萄酒和果酒,最大使用量0.25g/kg,残留量不得超过0.05g/kg。
4.农药、人造纤维、染料等工业部门。
5.用于生产硫以及作为杀虫剂、杀菌剂。
危害:
在大气中,二氧化硫会氧化而成硫酸雾或硫酸盐气溶胶,是环境酸化的重要前驱物。
大气中二氧化硫浓度在0.5ppm以上对人体已有潜在影响;在1~3ppm时多数人开始感到刺激;在400~500ppm时人会出现溃疡和肺水肿直至窒息死亡。
二氧化硫与大气中的烟尘有协同作用。当大气中二氧化硫浓度为0.21ppm,烟尘浓度大于0.3mg/L,可使呼吸道疾病发病率增高,慢性病患者的病情迅速恶化。
参考资料来源:百度百科-硫化氢
参考资料来源:百度百科-二氧化硫
对于硫化氢,腐蚀的风险主要来自两个方面。首先,材料氧化引起的腐蚀损失。另一种是由于硫化氢中的氢原子渗透到材料基质中引起的腐蚀开裂(SSCC,HIC等)。
通常,对于硫化氢环境,后者导致更大的损害。所有耐硫化碳碳钢的选择都集中在如何选择耐硫化物应力腐蚀开裂的材料上。
通常,从以下方面考虑选择耐硫化氢腐蚀的材料:硬度(强度),微观结构,化学成分和冷变形。通常,适用于硫化氢环境的材料包括但不限于15#,20#钢。
20R,16MnR,35CrMo,N-80,J-55,L-55,C-75,L-80,A-53,A106(A,B,C)等(适用于不同的极限和温度)材料不同)。
扩展资料:
影响因素:
锰:约为0.25%~0.80%。固溶强化;清除FeO,降低钢的脆性;与硫化合成MnS,可以减轻硫的有害作用。有益。
硅:约为0.10%~0.40%,固溶强化;除FeO对钢质量的不良影响,有益。
硫:FeS与Fe形成低熔点共晶体(熔点为985℃),在1000~1250℃热加工时导致钢变脆而开裂,“热脆”。有害。
磷:强度、硬度提高,但使塑性和韧性降低,“冷脆”。有害。
抗硫化氢腐蚀缓蚀剂为棕黑色粘稠液体,无刺激性气味,易溶于醇、酸和水中。本品主要成分为咪唑啉衍生物、炔氧甲基季铵盐等。本品适用于油田含H2S、CO2和高矿化度盐水体系中碳钢金属的防腐蚀保护,在抑制H2S和CO2腐蚀的同时,能较好地控制高矿化度盐水引起的局部腐蚀。
参考资料:百度百科-抗硫化氢腐蚀缓蚀剂
参考资料:百度百科-碳钢
参考资料:百度百科-硫化氢
化学方程式:FeS + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂S(气体)
硫化铁的酸性很弱,如同碳酸钙一般,产生的气体不断离开,最终平衡向右移动,硫化铁溶解。
硫酸亚铁具有还原性。受高热分解放出有毒的气体。在实验室中,可以用硫酸铜溶液与铁反应获得。在干燥空气中会风化。在潮湿空气中易氧化成难溶于水的棕黄色碱式硫酸铁。
10%水溶液对石蕊呈酸性(Ph值约3.7)。加热至70~73℃失去3分子水,至80~123℃失去6分子水,至156℃以上转变成碱式硫酸铁。
扩展资料
1、硫化氢的危害:
硫化氢是在缺氧的情况下,含硫有机物经厌氧微生物分解产生的。
硫化氢毒性很强,池塘中不允许有硫化氢存在。
2、预防硫化氢产生的方法:
使用硫酸亚铁全池泼洒,硫化氢可以生成无毒的硫化亚铁沉淀。
参考资料来源:百度百科-硫酸亚铁
参考资料来源:百度百科-硫化氢