創新性

　　通過上述研究取得了多項創新性結果。

　　（1）積累了16Mn（抗HIC）鋼在濕H₂S介質的應力腐蝕行為數據，發現pH范圍是影響該鋼H2S環境應力腐蝕開裂行為的關鍵因素，并確定出安全pH范圍為8~10。該項結果成功應用在某石化廠冷高壓分離器（圖3）的硫化物應力腐蝕開裂風險評估及服役安全檢測，取得了巨大的經濟效益。
 

　　（2）16MnR和20鋼的腐蝕速率與CO2和H2S的分壓比值（Pco₂/PH₂S）呈函數關系，其腐蝕速率隨Pco₂/ PH₂S的增加均符合正拋物線規律。腐蝕速率均在Pco₂/ PH₂S小于2時的腐蝕速率隨分壓比的增大而減小，當Pco₂/ PH₂S超過2時腐蝕速率隨分壓比的增加而增加。

　　（3） 2205雙相不銹鋼在PH3.5~4.5范圍內具有優異的耐H₂S應力腐蝕性能，pH是影響其耐蝕性的關鍵因素；co₂的存在能夠略微增加應力腐蝕敏感性。該結果可以使井口設備選用較經濟的雙相不銹鋼而不必使用昂貴的鎳基合金。

　　（4）采用高溫連續熱處理和循環熱處理兩種方式對純鐵、Q235、X70、X80等材料內部的裂紋進行高溫熱愈合，探討了高強管線鋼HIC裂紋愈合的行為規律。

　　（5） 開發了手動恒載荷拉伸試驗機，該試驗機是一種恒載荷拉伸法測試材料應力腐蝕的專業設備，已經獲國家發明專利（專利號200710098900.4），見圖4。
 

圖4  恒載荷拉伸試驗機及其專利證書

　　（6） 在國內外專業雜志上發表10余篇論文，研究成果被同行多次引用。

應用情況

　　針對中國石化某煉油廠140萬噸/年加氫裂化裝置中的冷高壓分離器研究了16Mn和16Mn（抗HIC）鋼在濕H₂S環境中腐蝕行為和應力腐蝕開裂機理；積累了國產16Mn（抗HIC）鋼在濕H₂S介質的應力腐蝕行為實驗數據，為分離器的安全使用提供評價數據；提出了避免該設備產生H₂S應力腐蝕開裂的PH值合理范圍。

　　冷高壓分離器設計H₂S含量在10000 mg/L以上，屬于較典型的濕H₂S介質腐蝕環境，設備堵焊部位存在著腐蝕開裂的隱患。該分離器返修后按照上述PH監控標準于2001年3月投入使用后連續運行近40個月，停工檢查，未發生開裂現象或其它類型的腐蝕事故。說明當時設備返修后采取的處理措施正確。在這套監控方案的支持下該設備安全運行至今，已經服役近10年時間。

　　對16MnR鋼、00Cr13Ni5MO 、318和2205系列不銹鋼、X70~X120系列高強度管線鋼、TPll0、TP95系列套管鋼的耐H₂S腐蝕行為機理的研究成果，已經通過高水平論文發表、與合作單位合作、第三方研究服務等形式，應用到我國高強度管線鋼的生產、天然氣開采、壓力容器防護等石化生產領域（分見相關證明材料），為我國石化行業裝置防H₂S腐蝕及其材料適用性評定做出了不同程度的貢獻。

　　在進行材料在H₂S環境中的應力腐蝕行為機理研究的同時研發金屬材料H₂S腐蝕試驗系統，通過與北京康泰豐源科技發展有限公司的合作和二次開發，成功應用到安陽鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司、南京鋼鐵公司和相關拉伸機生產廠家。

社會經濟效益

　　據目前收到的部分企業反饋的經濟效益證明顯示，采用本成果后，提高了設備設施的可靠性和耐久性，大幅節省了維修成本，隨著成果應用范圍的推廣，可在更大范圍內提高設備使用壽命，具有潛在的巨大經濟效益。本研究成果在各石化企業推廣后，對材料的使用起到了科學指導的作用；節約了材料，降低了能源消耗，減少腐蝕經濟損失25%~30%（每年約數千萬元）。2005~2009年部分相關企業采用本項目成果后的新增直接經濟利潤達到2041萬元。

　　研究結果直接為中石化帶傷運行高危設備提供了有效的安全運行措施，消除了安全生產的重大隱患，不僅得到了中石化安全管理最高領導的好評，而且推廣于相關的工況，產生了重大的社會效益。

　　油氣開采設備材料在濕H₂S環境下的腐蝕行為機理研究成果直接為我國高酸油氣田開采和運輸設備的安全性、耐久性提供了直接支持和數據參考，為我國石化企業直接和間接創造了巨大的經濟效益和社會效益。

　　材料在H2S環境下的腐蝕試驗系統及機理研究受到石化企業的廣泛關注與重視，它為積累材料在H₂S介質的應力腐蝕行為實驗數據、安全評定和使用提供評價數據，對提高材料（制品）在H₂S環境下的使用性能和質量，促進新材料的研究開發提供有力保障。為節能、節材、減少因腐蝕造成的經濟損失，指導材料的合理使用提供科學依據。通過該成果采取相應的防護措施，可大大減少腐蝕經濟損失，具有很好的社會效益。

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