不锈钢板在硫化氢介质中腐蚀的影响因素

对于普通钢材来说，硫化氢是一种很强的腐蚀性介质，其也会对不锈钢板材类产品的耐腐蚀性能构成重大挑战。此外硫化氢介质自身还是一种非常强的渗氢介质，例如硫化氢腐蚀破裂就是由氢元素导致的。

不锈钢板腐蚀

在硫化氢介质中，影响不锈钢板材耐腐蚀性能的因素主要有硫化氢的浓度、介质pH值、介质温度、材料暴露时间、流速、氯离子含量等。

先来看下硫化氢介质的浓度，不锈钢板在含有硫化氢的蒸馏水中，当硫化氢含量达到200-400mg/L时，腐蚀速率达到最大，然后又会随着硫化氢浓度增加而减小，到1800mg/L之后，硫化氢的浓度对材料腐蚀率基本上就没有影响。但假如该介质中还含有别的腐蚀性成分，比如二氧化碳、氯离子等时，就会导致硫化氢腐蚀不锈钢板的速率明显升高。

其次是pH值，硫化氢水溶液的pH值会直接影响不锈钢板的腐蚀速率。一般表现出在pH值是6时是一个临界值，当pH值低于6时，不锈钢板的腐蚀率比较高，腐蚀液看上去就是黑色且浑浊的。

硫化氢介质的温度变化对不锈钢板造成腐蚀的影响比较复杂。通常不锈钢板在硫化氢水溶液中腐蚀率是随着温度升高而变大的。经实验表明在10%硫化氢水溶液中，当温度从55℃升高到84℃时，腐蚀速率大概会提升20%。不过温度会继续升高，腐蚀速率会降低，在110-200℃区间的腐蚀速率是最低的。

至于暴露时间的因素，在硫化氢水溶液中，碳钢和低合金钢的初始腐蚀速率很大，大概是0.7mm/a，不过随着时间的延长，腐蚀速率会慢慢降低，经实验表明在2000h后，腐蚀速率会趋向于平衡，大概是0.01mm/a。这是因为随着暴露时间的增加，硫化铁腐蚀产物会逐渐在不锈钢板表面进行沉积，从而生成一层能够减慢腐蚀作用的保护膜。

而硫化氢介质流速的影响方面，假如其流速比较高或是急流状态时，因为不锈钢板表面上硫化铁腐蚀产物膜受到流体的冲刷而被破坏或粘附不牢固时，不锈钢板会一直被高速腐蚀，以便使得设备、管线、构件很快受到腐蚀破坏。所以需要控制流速的上限，以便能够将冲刷腐蚀降到最低。一般规定阀门的气体流速要小于15m/s。而假如气体流速太低，可导致管线、设备底部集液，而产生由于水线腐蚀、垢下腐蚀等导致局部腐蚀破坏。所以一般规定气体的流速要高于3m/s。

最后个就是氯离子，在酸性油气田水中，带负电荷的氯离子，基于电价平衡，其总是争先吸附到不锈钢板的表面，所以氯离子通常会阻碍保护性的硫化铁膜在不锈钢板表面的形成。氯离子能够通过不锈钢板表面硫化铁膜的细孔与缺陷渗入其膜内，使保护膜产生显微开裂，以此就会产生孔蚀核。因为氯离子的不断迁移，在闭塞电池的作用下，会加快孔蚀破坏的速度。