《石油工业环境典型应力腐蚀案例与开裂机理》

　　石油工业是迄今为止使用金属材料种类最多、腐蚀介质最复杂和承受大量各种复杂载荷的工业体系，产生了大量的应力腐蚀事故。石油是一种存在于地下岩石孔隙介质中，由各种碳氢化合物及其衍生物组成的易燃液态有机矿产。天然气是一种存在于地下岩石孔隙以碳氢化合物及其衍生物组成的易燃气体。石油工业是由勘探、钻井、开发、采油、集输、炼制和储存等环节组成的。主要分为石油勘探与开采（上游）和炼油与石油化工（下游）两部分。石油工业的各个环节均与金属材料，尤其是各种钢铁紧密相连，这些钢铁结构大都面临非常恶劣的环境和各种载荷。

 

　　石油勘探与开采主要包括钻井工程、采油工程和集输工程。钻井过程中的腐蚀介质主要来自大气、钻井液和地层产出物。采油工程的主要腐蚀环境为：油气中的水分和H2S、CO2、各种无机盐、有机酸等；土壤中的水分、O2、CO2、各种无机盐、各种有机酸、微生物（硫酸盐还原菌）等。油气输送管线钢的腐蚀环境可以分为管内环境和管外环境，由管壁分隔开来。主要腐蚀环境与以上采油工程中相同。

 

　　石油炼制装备主要分为蒸馏、催化、加氢、焦化和辅助设备，由于以上装备的材料都受到高温高压强腐蚀环境作用，存在大量产生应力腐蚀的环境。典型应力腐蚀环境如下：轻油部位 HCI+H2S+H2O 环境；硫化物环境：原油中含有大量的各种硫化物，在各馏分点都可能分解出腐蚀性很强的活性硫，构成很多硫化物腐蚀环境，例如低温硫化物的应力腐蚀环境；常温氢脆和高温高压氢环境。另外，高温H2S+H2 环境、RN2-CO2-H2S+H2 环境、NxO+H2O 环境、H2S+NH3+H2+H2O环境及以上系统组成的复合环境都是常见的应力腐蚀系统。

 

　　石油深加工是油品转换为各种化工产品的过程，使用金属材料种类最多、腐蚀性介质和各种载荷也最复杂，发生应力腐蚀开裂的环境最多，几乎涉及到所有的应力腐蚀体系。例如：乙烯裂解装置的稀释蒸汽发生系统的硫化物、CO2、H2S及有机酸环境；苯乙烯、苯酚/丙酮、间甲酚装置中的高温盐酸腐蚀环境；异丁烯装置、丁晴、丁苯橡胶装置、粘胶生产装置中的高温硫酸、氟化氢与氢氟酸腐蚀环境；石油化纤设备的有机酸，如醋酸、马来酸、已二酸、对苯二甲酸和氢氧化腐蚀环境等。

 

　　本书主题思想是在典型石油工业应力腐蚀案例分析的基础上，建立实验室条件下的模拟和加速试验，对典型石油工业腐蚀体系下的应力腐蚀案例的开裂过程与机理进行深入研究，力图找到能够很好重现实际应力腐蚀过程的实验室加速试验条件与载荷谱，并建立良好的应力腐蚀室内外加速试验的相关性，以实现对典型石油工业腐蚀体系下应力腐蚀寿命的准确评估和安全评定，力图为应力腐蚀机理研究取得突破积累素材。