正航儀器濕硫化氫環(huán)境的定義
硫化物應力腐燭開裂（SSCC)的環(huán)境因素即為濕硫化氬環(huán)境，關于濕硫化氧環(huán)境， 不同時期有不同的見解。80年代初，蘭州石油機械所編制了《防止?jié)窳蚧窄h(huán)境中壓力 容器失效的推薦方法》，此推薦方法是我國石油工業(yè)部科技司下達的。該法吸取了國內(nèi) 外同類力法的優(yōu)點并具有本身特點的一項重要科研成果，對濕硫化氧的環(huán)境定義如下： (1)同時存在水和硫化氧的環(huán)境中，當硫化氧分壓大于或等于0.035MPa; (2)同時 存在水和硫化氧的液化石油氣中，當液相的硫化氧含量大于或等于1000111時[21〗。該推 薦方法對防止?jié)窳蚧拳h(huán)境下的應力腐燭破裂，以及對濕硫化氧環(huán)境中壓力容器缺陷的 安全評定具有重要的指導意義。
到九十年代初，化工部HGJ15-89《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》對濕硫化氛環(huán)境 又有新的闡述，指出同時滿足以下條件者即為是硫化氫環(huán)境：（1)溫度O-65'C: (2) 硫化氣分壓之350Pa,相當于水中硫化氛溶解度dOmg/1; (3)介質中含液相水或介質溫 度處于水的露點以下；（4) PH<9或有氰化物存在。
而的濕硫化氧(1996)環(huán)境定義被分為以下三類：（1)無游離水相環(huán)境，處 于此類環(huán)境中設備的濕硫化氛開裂敏感性極低；（2)有游離水相存在，而且游離水中 的硫化氣總量小于5^ig/g，開裂敏感性居中；（3)有游離水相存在，而且游離水中的硫 化氫總量大于50ng/g,開裂的敏感性。
1.3硫化物應力腐油開裂機理
水溶液中所含的H,S通常會發(fā)生解離：
HiS ?tr+HS- (1.1)
根據(jù)電化學觀點，鋼腐燭可分為陽極反應以及陰極反應，分別為：
陽極反應：Fe + HS- —FeS + fr+2e- (1.2)
陰極反應：2ir+2e- 4 (1.3)
式中：H2-氛氣： Had-吸附氫； Hab-吸收氛。
反應生成的氣，會有一部分侵入鋼中。
應力腐蝕機理按電化學的觀點，通常可以分兩類[=_25〗。一類是，裂紋尖端處于陽極 區(qū)，以陽極的快速溶解占主導地位，稱為陽極溶解型（AnodicDissolution)機理；另一 類是裂紋尖端處于陰極，以陰極反應為主,稱為氛致開裂型(Hydrogen Induced Cracking, 簡稱HIC)機理。
在應力腐蝕體系中，陽極反應同陰極反應是一對通過電子的偶合而相互依存的共輒 過程。裂紋尖端發(fā)生陽極溶解，那么在金屬的表面及裂紋的兩側為陰極區(qū)，陰極反應如 式1.3所示，主要是介質中的離子氧獲得電子，變成原子氛，而部分吸附態(tài)氫原子會向 著金屬內(nèi)部的裂紋尖端擴散。陽極溶解機理是指陽極金屬的不斷溶解導致了應力腐蝕裂 紋的形核和擴展。而如果陰極析出的氛進入金屬后，對斷裂起決定性作用，則叫氧致開 裂機理（26-29）。氧致開裂過程中按氧的來源可分為外氛和內(nèi)氛，應力腐燭體系SCC中的 氧是指外氫。外氛和內(nèi)氛主要存在下列區(qū)別：
(1)SCC過程中的氧是連續(xù)供應的，所以金屬中的氧量是不斷增加的；而內(nèi)氫是 在工藝過程中引進的，含量固定。
(2)SCC中的氧存在一個滲透入金屬內(nèi)部的過程，而內(nèi)氛則己存在于金屬內(nèi)部。
(3)SCC引起的氣，從表面到內(nèi)部有一個濃度梯度，氧在金屬中的擴散系數(shù)愈小， 則這個濃度梯度愈大。內(nèi)氫在宏觀上是均勻分布的。
對于不同的腐燭介質和金屬材料的組合，可根據(jù)不同的應力腐蝕機理來解釋。高強 度鋼在H2S溶液和水介質中的應力腐燭屬于氛致開裂型(3°"32)。而黃銅在氣水溶液中’奧 氏體不銹鋼在含cr溶液中以及低合金鋼在堿溶液中的應力腐蝕屬于陽極溶解型(33_35)》
1.3.1陽極溶解型應力腐油機理
影響應力腐燭破裂的因素很多，哪一種因素在應力腐燭破裂中起著主導作用，要根 據(jù)具體情況而定。因此，企圖用一種理論來解釋應力腐蝕破裂這一復雜現(xiàn)象，是很困難 的，甚至是不可能的。到目前為止，各個學派關于陽極溶解應力腐燭機理的解釋主要有 以下幾種理論模型。
(1)滑移溶解模型
該模型認為，金屬浸泡在腐燭介質中，其表面將存在不同程度的保護膜。如果應力 使位錯發(fā)生滑移，則滑移臺階將使表面膜破裂。露出無膜的新鮮金屬，為陽極：膜為陰 極，發(fā)生局部陽極溶解，接著又會形成新的保護膜，金屬受到保護。而在應力作用下， 位錯將繼續(xù)滑移，形成新的臺階，使膜再一次破裂，新鮮金屬再次裸露，溶解。這樣， 應力腐蝕裂紋的形核和擴展其實是滑移-膜破裂-溶解-再鈍化過程的循環(huán)往復。如圖1.3 所示。
 
1.液體介質2.保護層3.金屬活性滑移面4.裸露于介質的活性表面5.活性表面被急劇溶解
圖1.3滑移溶解模型 Fig. 1.3 The slip-dissolution model