Сероводородная и углекислотная коррозия стали

Образующийся комплекс разлагается, и сероводород регенерируется. При образовании (FeS)adc прочная связь атомов железа с серой приводит к ослаблению связи между атомами железа, что облегчает их ионизацию. К этому же приводит снижение приэлектродной концентрации ионов двухвалентного Fe при взаимодействии с сульфидами. При этом происходит увеличение скорости анодного процесса коррозии.
Механизм действия H2S на катодную реакцию имеет вид:
Fe + H2S → Fe(HS)−adc;Fe(HS)−adc + Н3О+ → Fe(H-S-H)−adc + H2O;Fe(H-S-H)adc + e → Fe(HS)−adc + Hadc
H2S значительно усиливает процесс наводораживания (проникновение водорода в сталь). Если при коррозии в кислых средах максимальная доля диффундирующего в сталь водорода составляет 4% от общего количества восстановленного водорода, то в сероводородсодержащих растворах эта величина достигает 40%.
Присутствие в газе кислорода значительно ускоряет процессы коррозии. Кислород может попасть в газ через газосборные вакуумные линии, или вакуумные газосборные аппараты, имеющие неплотности. Опытным путем было найдено, что наиболее коррозионным является такой газ, в котором отношение кислорода к сероводороду составляет 114:1. Это отношение называется критическим.
Наличие одной влаги в газе влечет коррозию металла, одновременное же присутствие H2S, O2 и H2O является наиболее неблагоприятным с точки зрения коррозии.
Коррозионные действия на металл указанных примесей резко возрастают при увеличении давления. Некоторые исследователи считают, что скорость коррозии газопроводов прямо пропорциональна давлению газа, проходящего через этот газопровод. При этом отмечается, что при давлении до 20 ат и влажном газе достаточно даже следов сероводорода 0,002–0,0002% об., чтобы вызвать значительные коррозионные поражения металла труб, ограничивая срок службы газопровода 5–6 годами.
Вследствие коррозионных действий сероводорода, присутствующего в газах, значительно сокращается срок службы оборудования и аппаратуры при добыче, транспорте, переработке и использовании газа. В промысловых условиях особенно большому коррозионному воздействию подвергаются трубы, задвижки, счетчики газа, компрессоры, холодильники.
Значительная часть сероводорода реагирует с металлом и может отложиться в виде продуктов коррозии на клапанах компрессоров, на внутренних стенках аппаратуры, коммуникаций и магистрального газопровода. Анализ коррозионных отложений показывает наличие в отложениях большого процента сернистого железа и элементарной серы, причем отложения отличаются пирофорностью и высокой химической активностью.