湿H2S介质中的应力腐蚀开裂（SSCC）在炼油厂各装置中均有显现，而在脱硫装置和尾气脱硫装置中较为突出，例如，在液态烃脱硫再生塔顶冷凝器，再生塔顶酸性气体冷却系统、设备和管线以及酸性水返回双塔汽提的管线。同样开采天然气田时，由于钻采集输等设备面临不同温度的H2S气体或H2S+CO2混合气体的腐蚀，以Incoloy825合金为代表的耐蚀合金广泛应用于上述介质中的设备、管线系统中，因此研究其硫化氢引起的应力腐蚀（SSCC）特征，对其运行安全的可靠性非常必要。

    试验用板材采用EF+AOD+ESR冶炼工艺，试验用料规格为Φ266mm×800mm。在两吨锤上开坯成40mm厚板坯，在1160℃轧成5mm板，940℃×1h退火后冷轧成2mm薄板，再经940℃×1h水冷。采用进口板材进行对比试验。
 

    试样尺寸：70×10×（1.5～1.9），用SiC水砂纸逐级打磨至1000#，用蒸馏水清洗，丙酮除油。利用25MPa哈氏合金动态高温高压釜开展H2S/CO2腐蚀试验，溶液介质为15%NaCl水溶液，并向溶液中添加1g/l单质硫，试验温度175℃，H2S和CO2各为3.5MPa，试验时间为720h（30d），实验前在室温下先通2h高纯氮气除氧，然后通入H2S气体达到饱和，升温至目标温度以确保H2S分压为3.5MPa，降温至室温，通入CO2气体，再升温至目标温度，使得CO2分压达到3.5MPa，及总分压达到7MPa，要确保目标温度下H2S和CO2气体分压达到3.5MPa。

    腐蚀试验按GB/T15970.2-2000《金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第二部分：弯梁试样的制备和应用》；按要求进行金相观察、扫描电镜观察和成分分析、表面钝化膜结构分析。试验结果表明：

    （1）Incoloy825板材在高温高压釜H2S/CO2介质中，170℃下30d腐蚀是很轻微的，腐蚀层增厚仅几十微米，在应力作用下，并未引起开裂，抗SSCC性能很好，自制和进口板基性能相近。

    （2）Incoloy825合金在空气中能自钝化，其钝化膜是由于Cr2O3和NiO组成。钝化膜厚度大于1.5nm。

    （3）在高温高压下的复杂介质中，钝化膜破坏失去保护作用，其基本机理为Cl-离子水溶液中钝化物的溶解，高温S的快速扩散形成硫化物，同样破坏了致密氧化物的保护作用，同时由于Incoloy825合金含有很高Cr、Ni和较多Mo、Cu的联合作用，同时由于温度比较低（170℃）硫化物作用不大，因此仅形成很薄的腐蚀层，并未引起明显的裂纹，所以对合金力学性能影响很小。

责任编辑：李玲珊

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