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1、南京工业大学硕士学位论文液化石油气球罐再制造技术——试验研究与计算模拟第二章湿硫化氢环境下压力容器用钢损伤行为近些年来，由于原油中硫含量以及化工设备材料强度的级别提高，使得很多设备在湿硫化氢环境下服役并发生应力腐蚀开裂(StressCorrosionCracking,SCC)或氢脆失效(HydrogenEmbrittlement,HE)，引起设备的破裂、泄漏甚至爆炸，造成巨大的经济损失与人员伤亡。1982年，德国北部一输送脱水的酸性气体（25％H2S－9％CO2）的高压管道[[]GunterSchmitt,LidgerSobbe,Wo
2、lfgangBruckhoff.Corrosionandhydrogen-inducedcrackingofpipelinesteelinmoisttriethyleneglycoldilutedwithliquidhydrogensulfide.Corros.Sci.1987,27(10/11):1071-1076]由于应力诱导的氢致开裂（StressOrientedHydrogenInducedCracking,SOHIC）导致破裂，经济损失惨重；1984年，芝加哥Lemont炼油厂[[]H.I.McHenry,D.T.Read,
3、T.R.Shives.Failureanalysisofanamine-absorberpressurevessel.Mater.Performance.1987,26(8):18-24]，一液化气球罐氢致开裂导致15人丧生，22人重伤；同年，墨西哥城一大型炼油厂[[]J.E.Cantwell.LPGstoragevesselcrackingexperience.Mater.Performance.1988,27(10):79-82]液化气储罐由于硫化物应力腐蚀开裂（SulfideStressCracking,SSC）而导致泄漏，造成
4、500人死亡，厂区周围7000人受伤。现在很多国家采用的原油都来自于中东，而且含硫量较高，虽然脱硫工艺可能降低材料的应力腐蚀破坏的几率，但是要完全避免还是不可能，而且介质中可能含有的CO2、氰化物也会加速材料的腐蚀开裂[[4]GutzeitJoerg.Processchangesforreducingpressurevesselcrackingcausedbyaqueoussulfidecorrosion,1992Plenarylecture.Mater.Performance.1992,31(5):60-63[5]MichelBon
5、is,Jean-LouisCrolet.Practicalaspectsoftheinfluenceofinsituphonh2s-inducedcracking.Corros.Sci.1986,27(10/11):1059-1070[6]J.L.Crolet,M.R.Bonis.PHmeasurementsinaqueousCO2solutionsunderhighpressureandtemperature.Corrosion.1983,39(2):39-46]。另一方面，我国原有石油化工装置按照低硫含量的原油进行设计，在使用高含
6、硫的原油作为生产原料之后，势必带来H2S浓度超标所引起的开裂问题。普遍认为，湿硫化氢环境下，金属的失效行为都与金属表面化学反应析氢有关[[7]C.J.Jr.McMahon.Hydrogen-inducedintergranularfractureofsteels.Eng.FractMech.2001,68(6):773-788[8]J.N.Al-Hajji,M.R.Reda.Corrosionbehavioroflow-residualcarbonsteelsinasourenvironment.Corrosion.1993,49(5
7、):363-371[9]Anon.Corrosioninsourmedia.Process.Eng.1986,67(2):65-66,69[10]Yong-JiWeng,B.E.Wilde.Effectoftestspecimenorientationonthehydrogen-inducedcrackingratingoflinepipesteelintheNACETM0284-84test.Mater.Performance.1988,27(3):31-34[11]K.VanGelder,M.J.J.SimonThomas,C.J
8、.Kroese.Hydrogen-inducedcracking:determinationofmaximumallowedH2Spartialpressure.Corrosion,1986,42(1):36-43]。就
