管道输送中硫人氢的危害与防治措施

管道输送介质中若含有硫化氢，会造成管道、设备的腐蚀,浓度高的情况下，如果泄露会导致人员中毒，所以对硫化氢的危害机理进行研究，提出防范措施，以保证管道安全运行尤为重要。

一、硫化氢的危害

1、对人体的危害

硫化氢是强烈的神经毒物，对人体有剧寿，是强烈的神经毒物，对粘膜和呼吸系统有强烈的刺激作用。高浓度时可引起迅速窒息而死亡。人体接触限值为l0mg/m³，当浓度为70-150mg/m³时，可引起眼结膜炎、鼻炎、咽炎、气管炎,浓度为lOOOmg/m³以上时，可导致人体迅速窒息而死亡，故对介质中的硫化氢进行处理，对人体健康有重要意义。

2、对管道的危害

硫化氢可造成油气田设备腐蚀，溶于水成弱酸性,对金属产生氢脆破坏，造成管线腐蚀穿孔等；硫化氢能加速非金城材料老化，使地面设备中的橡胶、浸油石墨等非金属材料的密封件失效。硫化氢的主要腐蚀方式有：电化学腐蚀、氢致开裂(H1C)腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂。故保持管道的安全运行，对硫化氢采取必要的防范措施尤为重要。

二、影响硫化氢腐蚀因素

水:形成电化学腐蚀的的必要条件是水。由于天然气中硫化氢和水的存在，使硫化氧与钢材间极易电解发生电化学腐蚀，从而使管材受损。

硫化氢的浓度：硫化氢的浓度和介质温度的增加，使得硫化氢的溶解度加大、电化学腐蚀速度加快，同时，介质温度和流速的增加，使得氢向金属内部渗入速度加快，从而促进了氢脆和应力腐蚀。

硫化氢的浓度：含硫化氢酸性天然气中，气体总压碱≥0.448Mpa，硫化氢分压≥0.00034MPa（绝），敏感材料会发生腐蚀，使管材产生坑蚀等腐蚀现象。 pH值:pH值降低，腐蚀敏感性降低。pH值2-3时,腐蚀敏感性高；pH值>5时，不发生硫化氢化学腐蚀。管材暴露时间和化学组分：硫化氢应力腐蚀破裂与管材的强度、硬度、化学成分有密切关系。

三、防治措施的选择

防止硫化氢腐蚀最好的方法是井口采出时进行回收处理，但在正常油田生产过程屮，油并分布散乱且气量少,如果对毎口生产油井都进行脱疏处理，将需要设置大量的脱硫装置，投资成本高、管理难度大，如何防止硫化氢的腐蚀就成了油田生产中天然气集输管道的主要问题，本文提出几种防治措施，以供生产中参考选用。

1、防止水的析出与水合物形成

硫化氢只有溶解在水中形成酸性离子HS才具有腐蚀性，干燥情况下无腐蚀性，防止天然气在集输过程中出现这样的问题—般常用以下三种方法： 在管线中加入甲醇、单乙基甘醇、二乙基甘醇等物质，防止游离水折出从而阻止水合物的形成。提高气体的流动温度，可以在平台上增加加热设施，或者与集气管线平行敷设热水伴热管线。 天然气脱水，在井场上设置脱水装置，将天然气脱水后输送。该方法能有效阻止硫化氢的腐蚀，但工艺复杂，投资量大。

2、增加腐蚀裕量

腐蚀余量是考虑因介质对管道的腐蚀而造成的管道壁厚减薄，采用增加管道壁厚值来保证管道安全。普通低碳钢的腐蚀速率随着硫化氢水溶液的浓度而变化，一般情况下硫化氢水溶液的腐蚀速率为0.12mm/a〜0.15mm/a,最大不超过0.165mm/a,可根据腐蚀速率适当的选取设备管道腐蚀裕量来保证使用寿命。

3、选择有效的内防腐层或加注缓蚀剂

级蚀剂是一种添加剂，它可以在腐蚀环境中抑制金属电化学腐蚀，只需少量的夹住缓蚀剂就能有效的减缓金属表面电化学腐蚀，降低钢材吸收的氢离子数量，控制氢诱发裂纹(HIC)腐蚀的速度，对于光滑的管壁，缓蚀率可达95%,同时缓蚀剂的注入设备简单，且不需要对被保护的金属表面进行特殊处理，还不会影响介质的性能，是一种经济高效的方法。

4、选择耐腐蚀材料

选择具有耐腐蚀性的管材可以有效防止应力开裂和氢致开裂，一般认为管材中化学成分Ti、Al、B、V、Cu等元素能提高钢材抗SSC性能，化学成分Ni、S、P、Mn、N、H等元素对低合金钢抗SSC不利。另外化学成分Cr是一种极强的耐腐蚀元素，可以在管材中添加一定量的Cr元素来降低管材的SSC和HIC敏感性。 四、

结语

(1)硫化氢的主要腐蚀方式有：电化学腐蚀、氢致开裂(HIC）腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂。

(2)对硫化氢的腐蚀机理进行研究，提出防治硫化氢对设备管道危害措施有防治水的析出与水合物形成，增加腐蚀裕量、选择有效的内防腐层或加注缓蚀剂、选择耐腐蚀材料，根据 管道运行的实际情况,结合每种措施的特点，选择适当的防止措施可有效的防止硫化对管道的危害，保证管道的安全运行。