一、引言

随着经济与科技的高速发展，石油化工行业作为经济与科技发展的基础，其重要性已被世界各国所广泛重视。而其中腐蚀问题也越来越引起人们的重视，其中油品的输送、储存和加工等相关设备多为碳钢，硫化氢对碳钢带来的腐蚀最为严重。硫化氢会导致材质的氢鼓泡、氢致开裂、应力腐蚀开裂等腐蚀问题，其中硫化氢的应力腐蚀开裂最为危险，因此对硫化氢的应力腐蚀开裂的研究尤为重要。缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中的腐蚀的物质。它是一种重要的防腐技术，广泛用于石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等行业。因此本论文主要讨论缓蚀剂对碳钢在含硫化氢的环境下应力腐蚀的缓蚀性能研究。

二、研究背景及目的

我国经济建设的快速发展，对各种能源特别是石油、天然气的需求也越来越大，目前，我国已开发的油气田不同程度的含有硫化氢气体，甚至有的油气田含量极高。目前，我国大部分油气管线是按含硫较低或无硫的情况设计的，而在大多数情况下，原油、天然气在未炼制以前普遍含有硫化氢，而且随着开采量的增加硫化氢含量有逐渐增加的趋势，从而造成了输油气管线设备、钻采炼化设备的严重腐蚀和破坏，极大的危害了人身和设备的安全，使生产和经济受到巨大的损失。

硫化氢应力腐蚀破裂是各种腐蚀形态中危害最大的一种。它的破坏常常是无先兆的，其发展速度可达到孔蚀速度的数百万倍。一般都是先出现微小的裂纹，然后迅速扩展，直至破裂，造成设备渗漏，或受压设备发生爆炸。

应力腐蚀破裂与材料一应力一环境的综合作用有关，材料成分与组织特性、加工与装配工艺以及运行环境因素均会影响机械设备的应力腐蚀破裂行为。了解硫化氢应力腐蚀的影响因素及产生条件，并相应的采取措施改善环境、减小应力、提高材质，对于石油装备用钢选材及安全评定具有重要意义。

三、硫化物应力腐蚀的机理

金属材料在拉应力和特定的腐蚀介质共同作用下,经过一段时间后所产生的低应力脆断现象,称为 应力腐蚀断裂。由拉伸应力和腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆性断裂称为应力腐蚀（SCC）金属材料在硫化物环境中的腐蚀和拉伸应力的（远低于屈服应力）的联合作用下所发生的延迟断裂的现象通称为硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）。在酸性环境中，SSCC是破坏性和危害性最大的一种腐蚀形态。

干燥的H2S对金属材料无腐蚀破坏作用，H2S只有溶解在水中才具有腐蚀性。在油气开采中与CO2和氧相比，H2S在水中的溶解度最高。H2S一旦溶于水，便立即电离，使水具有酸性。H2S在水中的离解反应为：