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摘 要

在工业生产中，设备的硫腐蚀现象十分广泛，因此对设备的硫腐蚀研究就非常的重要。为了防止各种不同类型的硫腐蚀带来的恶劣影响，我们需要充分了解硫腐蚀的类型以及其产生机理。为了研究高温硫腐蚀，我们需要了解硫腐蚀的研究历史以及未来的研究方向，并通过实践结合理论的方式来研究出防范措施。

在工业生产中，通常我们用20G钢作为运输管线的一个重要材料，因此需要对20G钢在高温环境下的腐蚀情况进行了解。20G钢是在高温生产环境中应用非常广泛的一种耐热钢材，也是很多管线采用的一种金属材料。通常情况下，20G会在高温环境中发生硫化氢腐蚀，因此本文通过试验分析讨论了20G钢在高温环境中抗硫化性能，并结合现有的一些资料给出了相对应的防护措施。

关键词：高温硫化 硫化氢腐蚀 20G钢 S元素 管线腐蚀

Abstract

It is very important to study the corrosion of metal materials in high temperature and sulfur atmosphere. In order to make corresponding protective measures against various sulfur corrosion environments, it is important to understand the molds and mechanism of sulfur corrosion. we need to understand the research history and future research direction of sulfur corrosion, and study the preventive measures through practice combined with theoretical methods.

In industrial production, we usually use 20G steel as an important material for transportation pipelines, so we need to understand the corrosion of 20G steel in high temperature environment. 20G steel is a kind of heat-resistant steel which is widely used in high temperature oxidation environment. It is also a kind of metal material used in many pipelines. Normally, the 20G will occur corrosion in high temperature environment, so this paper discusses the anti curing properties of 20G steel in high temperature environment through the analysis of test data are given, and combined with some existing corresponding protective measures.

Key Words：High temperature vulcanization Hydrogen sulfide corrosion 20G S element Pipeline corrosion

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2高温硫腐蚀概述 1

1.2.1 高温硫腐蚀定义 1

1.2.2 高温硫腐蚀类型及其特点 1

1.2.3高温硫腐蚀的范围 4

1.2.4高温硫腐蚀的过程 4

1.2.5高温硫腐蚀的影响因素 5

1.3高温硫腐蚀研究方向 7

1.4本文研究内容 8

第二章 炼油设备及管线高温硫腐蚀研究 9

2.1前言 9

2.2炼油装备高温硫腐蚀情况 9

2.3管线腐蚀概况 10

2.4高温氛围中硫的腐蚀与防护 11

2.4.1 腐蚀机理 11

2.4.2 防腐蚀措施 12

第三章 案例分析 13

3.1引言 13

3.2试验方法 13

3.3实验结果 14

3.3.1宏观分析结果 14

3.3.2内壁面扫描电镜（SEM）试验结果 14

3.3.3腐蚀产物EDS试验结果 15

3.3.4试样成分分析试验结果 16

3.3.5金相组织试验结果 16

3.4分析与讨论 18

3.5结论 18

第四章 经济效益评价 20

第五章 未来展望 22

致谢 23

参考文献 24

第一章 绪论

1.1引言

腐蚀的意思是在工业或者其他生产中，设备材料与其中的介质或者周围的介质发生了化学反应，该化学反应直接导致了设备材料失去了其原本的性质[^[1]]。几乎可以说腐蚀遍及了所有的工业部门，所造成的危害和经济损失也是相当严重的[^[2]]。

在工业领域中，金属与合金的高温硫腐蚀属于危害比较大的腐蚀行为，而且硫腐蚀的研究没有氧化腐蚀的研究深入，腐蚀机理也没有那么清楚，理论也并不是很成熟。并且随着一些工厂、企业进口高硫原油的用量不断增大，进一步加深了国内本来就已十分恶劣的高含HS、CO腐蚀环境。一直到现在，高温硫腐蚀也没有能够得到很好的解决方案，因此高温硫腐蚀应当引起人们的重视，并应针对其做出一系列的解决方案[^[3]]。

1.2高温硫腐蚀概述

1.2.1 高温硫腐蚀定义

在高温环境下，金属活跃性比较强，极其容易与硫发生一些化学反应，它们反应生成的硫的化合物具有较强的腐蚀能力，该硫化物会导致金属发生腐蚀，同时由于形成的硫化物膜结构不够紧密，不能够保护好金属，并且在其中一般存在很多缺陷，导致其对基体金属的保护效果比较差，所以金属的高温硫化速度显著高于高温氧化速度[^[4]]。

1.2.2 高温硫腐蚀类型及其特点

根据在工业生产中实际发生的硫腐蚀情况来看，我们可以大致将其分成三种类型。

（1）高温硫化

在工业中，高温硫化现象屡见不鲜，其产生的原因是在高温环境中，金属的活跃性比较强，会直接与硫产生化学反应，从而引起腐蚀，并且发生高温硫化需要一个前置条件，那就是氧气的腐蚀作用低于硫的腐蚀作用。

金属与硫反应速度快的主要原因为[^[5]]：

1. 硫化物含量的多少能够影响硫化物的化学成组成与计量之比的关系，含量越高，两者偏离程度越大；
2. 金属元素的离子传播速度不同，导致金属与硫反应速度快，在氧的化合物中，金属离子的传播速度比较快，而在硫的化合物中则与之相反，因此两者的传播系数也差了很多；
3. 在实际生产中，主要由氧化膜来保护金属，但是氧化膜会被硫化物穿透，从而会导致腐蚀速度加快；

由上可见，硫化是一种反应速度比氧化速度更快的行为，同时它的腐蚀性也比氧化腐蚀要大,并且高温硫化后的产物特点呈现为结构疏松，外表裸露且缺乏保护。

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