近年被開采的油井和天然氣井中，硫化氫含量高的情況增多。開采出的原油和天然氣中，通常含有地下礦物水和海水等水份或凝縮物（液化烴）。在這種濕潤的環(huán)境中，鋼材內(nèi)部出現(xiàn)了硫化氫腐蝕和隨之產(chǎn)生的破裂。由于濕硫化氫的問題，用于原油和天然氣的生產(chǎn)、輸送、煉制的各種裝置都有造成致命損傷的情況。如果發(fā)生破壞事故，硫化氫對人體的危害更大。為此。本文以油、氣井中廣泛使用的碳鋼為對象，討論濕硫化氫的腐蝕和防止措施，主要從材質(zhì)方面闡述最近的研究情況。

　　由于濕硫化氫造成的事故

　　在考慮鋼材的耐用年限上，雖然腐蝕環(huán)境中的全面腐蝕是重要因素，然而從引起急劇破裂危險性大的方面來看，破裂是一個重要問題。在含濕硫化氫的環(huán)境中，已經(jīng)知道有兩種類型的破裂見圖所示。一種稱為硫化物應(yīng)力腐蝕破裂或稱硫化物腐蝕破裂等，在油井用鋼管等比較高強(qiáng)度鋼中容易發(fā)生，由于外應(yīng)力（作用應(yīng)力和殘余應(yīng)力）的作用，破裂在應(yīng)力軸的垂直方向傳開。另一種稱為氫脆，在沒有外應(yīng)力的情況下也發(fā)生，從外表看是平行于表面的破裂，只要是膨脹的就稱為氫鼓泡。在鋼管用鋼等比較低強(qiáng)度的鋼中也能看到這種破裂。鋼材內(nèi)部的破裂階梯狀地進(jìn)展，也有貫通整個壁厚方向破裂的例子。

　　已有油井和氣井生產(chǎn)系統(tǒng)中的事故例子，50年代初期，在加拿大阿爾伯塔州，在9%Ni鋼的油井用鋼管中，由于硫化物腐蝕破裂的破壞事故發(fā)生以后，從美國和歐州的許多報告可以看出，已經(jīng)積極地進(jìn)行硫化物應(yīng)力腐蝕破裂的研究。事故都在含硫化氫的3000米左右的深井中發(fā)生，多數(shù)發(fā)生在屈服強(qiáng)度56公斤/毫米2以上的高強(qiáng)度鋼材中，除一部份外，在試運(yùn)轉(zhuǎn)等短時間內(nèi)就發(fā)生破裂。最近，油、氣井有向深井發(fā)展的傾向，隨著井深的同時，就要求高強(qiáng)度的油井用鋼管。但是，因?yàn)橛性绞歉邚?qiáng)度的材料，越容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂的傾向，所以正在進(jìn)行耐硫化物腐蝕破裂性好的高強(qiáng)度鋼材研究。對于油井用耐蝕性鋼管，一般都采用美國石油協(xié)會（API）的標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　日本已有這方面的經(jīng)驗(yàn)。在1962年時，用高張力鋼制造的液化石汕氣貯罐的焊接處，由于液化石油氣含有微量的硫化氫而引起硫化物腐蝕破裂。

 

　　氫脆造成事故的例子，早在40年代就報導(dǎo)了在石油煉制裝置中發(fā)生氫脆的情況。甚至在日本的脫硫裝置等的加工裝置中，也有氫脆發(fā)生的例子。在石油煉制裝置中，氫脆發(fā)生在蒸餾塔和脫硫塔的塔頂冷凝器和接收器等，其材料為軟鋼。雖然在原油和天然氣輸送管線中，氫脆事故的例子報道不多，但在70年代，中東卻有大規(guī)模破壞事故發(fā)生的例子，即用API 5 LX-42的螺旋管，在全長90公里中，有10公里以上發(fā)生破裂。此后，對氫脆開始了積極的研究。

 

　　如上所述，本文把濕硫化氫環(huán)境中的破裂作為一個重要的問題來認(rèn)識，闡述各種防腐措施。為了防止腐蝕，一般使用抑制劑（緩蝕劑），并在石油煉制裝置中，使用不銹鋼討里和耐酸灰泥襯里，在管道中，根據(jù)脫水處理進(jìn)行露點(diǎn)控制等。另一方面，降低鋼材本身的破裂感受性也是重要措施之一。煉鋼廠最近以此為中心正積極地進(jìn)行材質(zhì)的研究。