硫化氢的腐蚀状态及危害评价分析.ppt

硫化氢（H2S）的腐蚀状态及危害评价分析,1、腐蚀分类类型及机理分析 （1）电化学失重腐蚀 电化学失重腐蚀是指金属和含硫天然气接触发生电化学反应。 （阳极反应一金属离子的水化过程；阴极反应过程一吸收电子过程），使金属表面形成蚀坑、斑点和大面积腐蚀等现象，造成设备减薄、穿孔、甚至引起爆炸。 （2）可逆过程氢脆腐蚀： 氢脆就是金属在含硫天然气作用下，由电化学反应过程中产生的氢，渗入金属内部，使材料变脆，但不一定引起破裂。 （3）不可逆过程的硫化物应力破裂腐蚀： 是金属在含硫天然气和固定应力两者同时作用下产生的破裂腐蚀，是一个不可逆过程。,2、腐蚀特征分析 （1）电化学失重腐蚀造成材料的破坏一般来说时间要长一些。腐蚀过程中使金属表面形成蚀坑、斑点及大面积腐蚀，导致设备厚成薄、穿孔、甚至造成破裂。 （2）氢脆和硫化物应力腐蚀破裂多发生在设备使用初期。 在没有任何预兆下设备、管线、仪表等在几分钟或几个月内产生突然爆破。氢脆性破坏，在形式上的特点是产生裂纹，裂纹的纵深比宽度大几个数量级。 裂纹有穿晶裂纹和晶间裂纹，破裂断口平整，无塑性变形。 （3）硫化物应力腐蚀破裂主要是在受拉应力时才产生。 且主裂纹的方向一般总是和拉应力的方向垂直，压应力不会产生腐蚀破裂。硫化物应力腐蚀破裂的爆破口多发生在导致应力集中的部位。,3、硫化氢（H2S）腐蚀危害的简述评价分析 （1）硫化氢（H2S）的主要危害（五个方面） a、危及操作人员及周边人群（包括牲畜）的生命安全。 b、腐蚀钻具造成钻具氢脆折断。（钻具强度越高氢脆越敏感）。 c、污染泥浆性能。 d、H2S扩散后造成污染。 e、造成地面及井下的复杂与事故。,（2）硫化氢（H2S）腐蚀危害程度简述分析 硫化氢（H2S）是一种无色、可燃和具有爆炸性的腐蚀穿透力极强且易扩散的剧毒气体。 其含硫化氢的水溶液对金属有强烈的腐蚀作用（其硫化氢（H2S）对人的危害程度等量关系分析见（附表1）略 必须指出的是，硫化氢（H2S）的嗅觉阈远低于引起危害的最低浓度。 起初硫化氢（H2S）臭味的增加与浓度的升高成正比。 在5一20ppm时臭味很强，从而使人预感到危险，但其浓度为150-200ppm，超过200ppm时，则因嗅觉麻痹反而嗅不出臭味。 因此决不能依靠其臭味强烈与否来判断有无危险浓度的出现。,硫化氢(H2S)的容许浓度 中国最高容 许浓度(10mg/m3)7ppm。 日本时间加权平均值(15mg/m3)10ppm。 美国时间加权平均值(14mg/m3)9pmm。 短时间接触限值(27mg/m3)18pmm。 德国时间加权平均值（15mg/m3）10ppm。,、腐蚀现况简述分析； 据某些工业发达国家的不完全统计，每年由于金属腐蚀所造成的经济损失占国民经济产值的3%4%，我国所占比例则更为可观。 据有关调查统计资料表明：我国东部的10多个油气田各类管道腐蚀穿孔达3万次/年，更换管道数量达600800km/年，油田容器腐蚀平均穿孔率0.16次（台年），平均更新率为1.90%，因腐蚀造成的经济损失约为810亿元/年。 川渝气田由于有硫化氢（H2S）加二氧化碳的腐蚀，出现问题更早、更多、更复杂。,1963年卧3井完钻，因H2S含量较高（203g/m3），从安全角度考虑被迫封井；八十年代中其完钻的卧63井，号称“亚州第一高”，硫化氢高达493g/m3，2004年封井； 1965年威远含硫气田仅在几个月之内，发生10多口井油管因脆性腐蚀破裂而断裂；半年之间爆破压力表38支、断井口阀门丝杆10根、阀门闸板6个；威23井井口底法兰与套管联接处爆破，威成线、威内集输管线频繁发生爆炸等。 近5年左右，川渝输气干线频繁发生近10余起较典型的集输管线爆破事故。如成广线、渝开线等。 据不完全统计，至今为止，川渝输气干线累计发生各类管线破、断和穿孔等大小事故达1000次以上，所造成的经济损失和环境污染危害是巨大的。,完井、试修等井下作业井喷失控的危害： （概括为以下八个方面）： a、作业设备的严重损坏及报废 b、造成大面积的人员伤亡 c、严重损（伤）害油气层及浪费地下油气资源 d、造成周围较大面积环境污染与空气破坏 e、造成油气井报废及资源破坏 f、造成企业及国家巨大的经济损失 g、造成企业正常工作秩序及信誉的严重不良影响。 q、造成涉及面广的国际、国内社会形象及声誉的影响。,完井、试修等井下作业发生井喷失控的原因： 大体归纳为以下十四个方面： a、起钻过程中产生的抽汲作用。 b、起钻过程中未按时灌作业井液或灌入量不足。 c、座岗观察出现违章违规失责且未及时准确的发现溢流。 D、发现溢流未在第一时间采取控制井口的手段及措施或处理措施不当。 e、井口防喷器组合结构其设计及配套不合理，存在缺陷。 f、井控设备的安装及试压，不符合相关井下作业井控安全、技术、质量的工作要求，且设计存在缺陷。 g、老井试修井油层套管及井口腐蚀情况不清，且设计存在缺陷。,r、老井试修井钻悬空水泥塞（或桥塞）的处理措施不当，且设计存在缺陷。 x、老井试修井钻塞或开窗侧钻中发生井漏时，处理不及时或措施不当，且设计存在缺陷。 h、老井修井时其相邻注水井不停注或未减压等措施不当，且设计存在缺陷。 s