硫化氢腐蚀温度范围
硫化氢
硫化氢的分子结构与水分子结构相似，呈等腰三角形。
硫化氢是一个极性分子，但其极性分子比水弱。
硫化氢的毒性比一氧化碳的毒性大5-6倍。
因硫化氢中毒的人数仅次于CO，占据第二位。
1,颜色（无色剧毒的酸性气体）2气味（臭鸡蛋味）3密度（比空气重）4爆炸极限（4.3%-46%）5可燃性（产生蓝色火焰并产生有毒的SO2气体）6可溶性（易溶于水稳定性差）7沸点很低，沸点为-60.2℃，熔点为-82.9℃。
金铂在烧制下不与H2S反应在H2S作业应配备H2S测爆仪T下降H2S溶上升S02特性：无色，比空气重，不易燃，腐蚀性强，辛辣气味，刺激眼睛、喉咙、呼吸系统。
对H2S含量的描述一般有两种方式：一是体积分数ppm二是质量浓度国标mg/m.1ppm=1.5 暴露极限阈限值：H2S 15mg(10ppm) so2 5.4mg(2ppm)安全临界浓度：H2s 30mg(20ppm)危险临界浓度为150mg(100ppm)即时危险的浓度：H2s 450mg(300ppm) SO2 270mg（100ppm) 一个人对硫化氢的敏感性随其与硫化氢接触次数的增加而弱硫化氢被吸入后首先刺激呼吸道，其次刺激神经系统。
如果吸入浓度较高（一般为300ppm以上），中毒者会迅速倒地，失去知觉，伴有剧烈抽搐，瞬间呼吸停止，继而心跳停止，这被称为闪电型死亡。
（兴奋）硫化氢进入人体的途径1口腔吸入2皮肤吸收硫化氢加速非金属材料老化硫化氢溶于水形成弱酸，对金属的腐蚀形式有电化学失重腐蚀和氢损伤主要变现形式就是应力腐蚀开裂（SCC）发生的条件1一定的拉应力2敏感的材料3特定的环境一般认为，湿硫化氢环境中的开裂有氢鼓泡HB氢致开裂HIC硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）和应力导向氢致开裂SOHIC四种形式硫化氢应力腐蚀和氢致开裂是一种低应力破坏属于延迟破坏、脆性破坏硫化氢主要对水基钻井液污染较重井下温度高于93℃时，可不考虑套管的抗硫性能一般来说，随着钢材冷加工量的增加，其硬度增大，对SSCC的敏感性越强。
h2s对金属的腐蚀
h2s对金属的腐蚀摘要：1.硫化氢对金属的腐蚀概述2.湿H2S 环境中金属腐蚀行为和机理3.干燥的H2S 对金属材料的腐蚀破坏作用4.钢材在湿H2S 环境中的腐蚀破坏5.结论正文：硫化氢（H2S）是一种具有腐蚀性的气体，在工业生产和生活中较为常见。
H2S 对金属的腐蚀作用主要取决于其浓度、温度、湿度以及金属本身的性质。
本文将对H2S 对金属的腐蚀进行概述，并重点分析湿H2S 环境中金属腐蚀行为和机理。
1.硫化氢对金属的腐蚀概述硫化氢对金属的腐蚀主要表现为化学腐蚀和电化学腐蚀。
在湿H2S 环境中，硫化氢与金属发生化学反应，生成金属硫化物，导致金属的腐蚀。
同时，湿H2S 环境中还存在电化学反应，金属与硫化氢形成原电池，引发电化学腐蚀。
2.湿H2S 环境中金属腐蚀行为和机理在湿H2S 环境中，金属的腐蚀行为和机理主要取决于金属的种类和腐蚀条件。
对于大多数金属，在湿H2S 环境中都会发生腐蚀。
例如，铁在湿H2S 环境中会发生析氢腐蚀，生成FeS 并释放H2。
而对于不锈钢等含有铬、镍等元素的金属，湿H2S 环境中的腐蚀机理则较为复杂，通常表现为局部腐蚀。
3.干燥的H2S 对金属材料的腐蚀破坏作用与湿H2S 环境相比，干燥的H2S 对金属材料的腐蚀破坏作用较小。
在常温常压下，干燥的H2S 对金属材料无腐蚀破坏作用。
然而，在高温高压条件下，干燥的H2S 可能会对某些金属材料产生腐蚀破坏。
4.钢材在湿H2S 环境中的腐蚀破坏钢材在湿H2S 环境中的腐蚀破坏较为严重。
湿H2S 环境中，钢材会发生析氢腐蚀和局部腐蚀。
析氢腐蚀导致钢材表面形成大量的FeS，从而引起钢材的腐蚀。
局部腐蚀则使钢材的局部区域受到破坏，导致其性能下降。
5.结论综上所述，硫化氢对金属的腐蚀作用主要取决于其浓度、温度、湿度以及金属本身的性质。
在湿H2S 环境中，金属的腐蚀行为和机理较为复杂，腐蚀破坏作用较大。
第8章-硫化氢基础知识
第八章硫化氢基础知识一、硫化氢简介1、油气井中H2S气体的来源随着地层埋藏的加深，地层的温度就会越高，产生硫化氢的可能性越大，有数据表明：井深为 2600米左右， HS气体的含量在 0.1～2S气体的含量在 2～23%。
0.5%。
井深超过 2600米或更深，则H2S 若地层温度超过200～250℃，将可能产生大量的、高浓度的H2气体。
1）高温热作用于油层，使油层中原油所含的有机硫化物分解，产生HS气体。
22）原油中的烃类和有机物通过与储集层水中的硫酸盐在高温条S气体。
件下，热还原作用而产生H2S气体进入井筒。
3）下部地层中硫酸岩层里的H24）某些钻井液处理剂在高温热分解作用下、钻井液里的细菌作用下产生HS气体。
22、石油行业易出现硫化氢的场所天然气加工厂、炼油厂、橡胶制品厂、纸浆厂、工业实验室、爆炸现场、废弃的坑道、下水道、不流动的污水池、沼气池、井喷现场S气体。
在上述场所作业前，勿忘测试等地方都可能会产生和聚集H2S气体的含量与浓度，应当有防H2S气体的意识。
H23、油气田H2S气体分布与分类就地下而言，H 2S 气体多存在于碳酸盐岩中，特别是与碳酸岩伴生的硫酸岩沉积环境中大量、普遍的存在着H 2S 气体。
在同一气田，H 2S 气体浓度含量上也差别很大。
例如：四川卧龙河气田北部的石炭系气藏中，H 2S 气体的含量在 1500～4500 mg/m 3之间，而气田南部H 2S 含量仅20mg ／m 3以下，南北H 2S 含量相差在100—200倍。
根据天然气中H 2S 气体含量，可将气藏划分为五类：1）世界上含H 2S 气体最高的地区要属美国的南德克萨斯气田,H 2S 气体含量高达98%。
2）我国油田H 2S 气体含量分布如下华北油田冀中坳陷赵兰庄气田下第三系孔店组碳酸岩气藏H 2S 含量跨度在10—90%。
四川油田川东卧龙河气田三迭系嘉陵江灰岩气藏H 2S 含量9.6—10%。
新疆塔里木的轮古油田H 2S 含量300～400ppm 。
硫化氢理化特性与防护知识
4．管材表面涂层保护
表面涂层保护是使金属与硫化氢等腐蚀介质 隔绝，不让腐蚀介质与金属直接接触，免受 H2S的腐蚀破坏。从60年代初国外就在推广应 用该技术。比如钻杆内壁涂层技术，美国在70 年代末大约有90%左右的钻杆制造厂在其出售 的产品中都有内涂层。此外，法国、德国、日 本也都生产涂层钻杆。国内从70年代末开始研 究并推广应用钻杆内涂层技术。用得较广泛、 效果更好的涂层材料是塑料，用塑料涂层保护 钻具。有涂层的钻杆，使用寿命可延长二至三 倍。
某些研究认为：对于中低压 （<6.9Mpa）的含硫天然气，必须 考虑使用防硫材料的H2S下限浓度为 0.005g/m3；对于压力高于6.9Mpa 的含硫天然气，必须计算其硫化氢 分压后再确定。
2．温度 温度对硫化物应力腐蚀开裂的影响较 大，当温度升高到一定（93℃）以上可 不考虑金属材料的防硫问题；油气井钻 井中套管和钻铤，当井下温度高于93℃ 时，可以不考虑其抗硫性能。对电化学 腐蚀而言，温度升高则腐蚀速度加快。 研究表明，温度每升高10℃，腐蚀速度 增加2-4倍。图4表示了钢材的硫化物应 力腐蚀破裂的敏感性与温度的关系。
表2 ARCO公司推荐的部分钢级套管抗硫化氢腐 蚀的最低临界温度
套管钢级 临界温度 （℃） 75 75 100 150 套管钢级 临界温度 （℃） 150 180 210 250
K-55 L-80 C-75 N-80
S-95 P-110 Q-125 S-140
（3）不适合H2S环境使用的管材
（3）不适合H2S环境使用的管材 API G—105、S—135钻杆 API套管：N—80、P—105、P—110及S—95、 S—105、S00—95国产D75套管
二、 硫化氢对人体的危害
H2S主要通过人的呼吸器官，只有少量经过皮 肤和胃进入人的肌体。少量的H2S会压迫中枢神 经系统。H2S对血液的作用最初是红血球数量升 高然后下降，血红蛋白的含量下降，血液的凝 固性和粘度上升。H2S急性中毒后，会引起肺炎、 肺水肿、脑膜炎和脑炎等疾病。 石油天然气行业标准SY5087-2003《含流油 气井安全钻井推荐作法》规定：工作人员可在 露天安全工作8小时，而对身体无损害的安全 临界浓度为20mg/m3。
硫化氢腐蚀的影响因素
硫化氢腐蚀的影响因素1.材料因素在油气田开发过程中钻柱可能发生的腐蚀类型中，以硫化氢腐蚀时材料因素的影响作用最为显著，材料因素中影响钢材抗硫化氢应力腐蚀性能的主要有材料的显微组织、强度、硬度以及合金元素等等。
⑴ 显微组织对应力腐蚀开裂敏感性按下述顺序升高:铁素体中球状碳化物组织→完全淬火和回火组织→正火和回火组织→正火后组织→淬火后未回火的马氏体组织。
注：马氏体对硫化氢应力腐蚀开裂和氢致开裂非常敏感，但在其含量较少时，敏感性相对较小，随着含量的增多，敏感性增大。
(2) 强度和硬度随屈服强度的升高，临界应力和屈服强度的比值下降，即应力腐蚀敏感性增加。
材料硬度的提高，对硫化物应力腐蚀的敏感性提高。
材料的断裂大多出现在硬度大于HRC22（相当于HB200）的情况下，因此，通常HRC22可作为判断钻柱材料是否适合于含硫油气井钻探的标准。
油气开采及加工工业对不昂贵的、可焊性好的钢材的需要，基本上决定了研究的工作方向就是优先研制抗硫化物腐蚀开裂的低合金高强度钢。
⑶ 合金元素及热处理有害元素：Ni、Mn、S、P; 有利元素：Cr、Ti碳（C）：增加钢中碳的含量，会提高钢在硫化物中的应力腐蚀破裂的敏感性。
镍（Ni）：提高低合金钢的镍含量，会降低它在含硫化氢溶液中对应力腐蚀开裂的抵抗力。
原因是镍含量的增加，可能形成马氏体相。
所以镍在钢中的含量，即使其硬度HRC＜22时, 也不应该超过1％。
含镍钢之所以有较大的应力腐蚀开裂倾向，是因为镍对阴极过程的进行有较大的影响。
在含镍钢中可以观察到最低的阴极过电位，其结果是钢对氢的吸留作用加强,导致金属应力腐蚀开裂的倾向性提高。
铬(Cr)：一般认为在含硫化氢溶液中使用的钢，含铬0.5％～13％是完全可行的，因为它们在热处理后可得到稳定的组织。
不论铬含量如何，被试验钢的稳定性未发现有差异。
也有的文献作者认为，含铬量高时是有利的，认为铬的存在使钢容易钝化。
但应当指出的是，这种效果只有在铬的含量大于11％时才能出现。
硫化氢防护知识培训教材最新
硫化氢防护知识培训教材第一章硫化氢的物理化学性质及对人体的毒作用第一节硫化氢的物理化学性质硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味、剧毒、可燃、易爆的气体，其主要物理化学性质如下：硫化氢属无机化合物，分子式H2S，分子量34.08。
通常呈气态，沸点为-60.2℃，熔点为-82.9℃。
有臭鸡蛋刺激气味，低浓度可闻臭鸡蛋味，高浓度可迅速麻痹嗅觉，致使人的嗅觉感觉不到，起不到警示作用。
剧毒。
毒性可与氰化钾相比，是一种致命气体。
相对密度1.189，比空气重，易在低凹处聚集。
可燃。
自燃温度260℃，燃烧时火焰呈蓝色，生成有毒物质二氧化硫(SO2)。
易爆。
与空气混合，占空气体积的4.3％-45.5 ％时，形成爆炸混合物。
易溶于水,亦溶于醇类、石油溶剂和原油中，溶解度随溶液温度升高而降低。
硫化氢水溶液对金属有强烈腐蚀性。
第二节硫化氢对人体的毒作用三、中毒机理1．血中毒：血液中高浓度硫化氢可直接刺激颈动脉窦和主动脉区的化学感受器，致反射性呼吸抑制。
2．脑中毒：硫化氢可直接作用于脑，低浓度起兴奋作用；高浓度起抑制作用，与血细胞中铁结合，抑制氧的利用，而引起细胞内缺氧，造成细胞内窒息引起昏迷、呼吸中枢和血管运动中枢麻痹。
因脑组织对缺氧最敏感，故最易受损。
3．肺、心中毒：由于硫化氢遇眼和呼吸道粘膜表面的水分后分解，并与组织中的碱性物质反应后的生成物对粘膜有强刺激和腐蚀作用，引起不同程度的化学性炎症反应，同时细胞内缺氧窒息，对较深的有组织损伤，可导致肺水肿、心肌损害。
4．其它器官中毒：由于硫化氢引起呼吸暂停或肺水肿等因素所致血氧含量降低，继发性缺氧是可使病情加重，神经系统中毒症状持久及发生多器官功能衰竭。
血中毒和脑中毒作用发生快，均可引起呼吸骤停，造成电击样闪电式死亡。
在发病初如能及时停止接触，则许多病例可迅速和完全恢复，可能因硫化氢在体内很快氧化失活之故。
四、中毒症状硫化氢中毒一般为急性中毒。
急性硫化氢中毒一般发病迅速，出现以脑和（或）呼吸系统损害为主的临床表现，亦可伴有心脏等器官功能障碍。
硫化氢基础知识
1 硫化氢的物性、来源及危害性1.1 硫化氢的物性硫化氢是可燃性无色气体，具有典型的臭鸡蛋味，相对分子量34.08，对空气的相对密度1.19，熔点-85.5℃，沸点-60.4℃，易溶于水，20℃时，2.9体积硫化氢气体溶于1体积水中，也易溶于醇类、醛类、二硫化碳、石油溶剂和原油中。
在空气中爆炸极限为4.3%-45.5%（体积比），自燃温度为260℃。
硫华氢对空气的相对密度是1.19，比空气重，因此，它容易聚集在地势较低的地方——坑里、井里和沟道里，很容易溶解于水，又非常容易从溶解状态转变成游离状态。
1.2 硫化氢的来源原油是多种物质的混和成份，分布于地层中的孔隙和裂缝中。
由于地层中含硫化合物较多，加上地层中各种成岩作用，使H2S生成的渠道多种多样。
总的来说，石油中含硫化合物形成机理的各种见解可归纳为以下3点：①石油中的硫是从生物系统继承下来的；②石油中的含硫化合物是在碳酸盐岩地层中元素硫和石油中的化合物反应的产物；③含硫有机化合物的形成是由于微生物还原硫酸盐的结果。
目前已知的石油中硫化物有：硫化氢(H2S)，元素硫S，硫醇(RSH)，硫醚(R__S__R/ )，二硫化物(RSSR)及残余硫(残余硫是一类结构暂时还不清楚的含硫化合物)。
在众多硫化物中，H2S所占的比例较大，其它含硫物质在一定的条件下也可能转化为H2S。
1.3 硫化氢的危害性硫化氢的危害，直接地主要体现在对人的伤害，对金属设备的腐蚀，对非金属元件、设备的老化；间接地对环境造成破坏、对生物产生毒副作用。
在油田开发生产中，硫化氢的危害突出地表现在对人的伤害，对设备的腐蚀破坏和对非金属设备的老化。
1.3.1 硫化氢对人体的伤害硫化氢为剧毒气体，空气中H2S含量达0.035mg/m3，人们即可嗅到臭鸡蛋味，当达到10mg/m3时，由于嗅神经麻痹，臭味反而不易嗅到，这正是最危险的时刻，往往会出现“闪电“式中毒死亡。
H2S可以与人体内某些酶发生作用，可抑制细胞呼吸酶活性，造成组织缺氧，对人体有全身毒性作用。
硫化氢的危害与防治
硫化氢的危害与防治0 引言S)是一种无色气体，比重为1．1895(空气比重为1 000)，熔点为一硫化氢(H285．5℃，沸点为一60．7~C，溶于水，乙醇，甘油，二硫化碳和石油等。
其标准电极电位 (s／s )一0．48V， (S／HS)=0．14V，水溶液为氢硫酸。
在空气中H S能被2氧气所氧化。
硫根离子能与多种金属离子作用，生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。
硫化氢分子是极性分子。
S的危害1 H2硫化氢是剧毒的危险性气体，当空气中浓度超过28mg／m。
时，人就无法正常工作；超过1000mg／m。
时，就可引起急性中毒，造成人员死亡。
大多数油气田都存在着硫化氢的污染和危害。
钻井过程中遇到酸性油层，或含有硫酸盐还原菌的各种流体，以及钻井液热分解时，都可能产生硫化氢气体，一旦释放，其含量就非常大(1000 mg／m 以上)，将造成重大危害。
一般来说，石油地层伴生气中硫化氢的含量可达1000~2000mg／dm 或更高。
主要是由含硫地层的高价硫(如硫酸盐)溶于地下水，此地下水中已不含氧，且其中的还原性有机物(腐植质、沥青、石油等)与高价硫化物相互作用还原成H S；同时地层中也存在硫酸盐的还原菌还可将高价硫酸盐还原成H S；此外，地层中存在的难溶硫化物在酸性条件下可产生H S。
由实验可知硫化氢在油中的溶解度远大于在水中的溶解度。
所以上述各种原因产生的硫化氢既溶于地下水，也溶于油层中，更混合于天然气或石油的伴生气中。
由于硫化氢沸点很低，常以气体形式存在，在钻井过程中遇到酸性地层或酸性钻井液，一有缝隙就流出地面。
在钻井完成后产油时，石油一出井口，压力降低，溶在石油中的硫化氢流入空气中，造成极大危害。
例如在我国华北某油田曾发生硫化氢大量逸出，造成严重的人身伤亡事件。
在60年代，四川塘河某井就因发生硫化氢应力破裂引起大火，造成财产巨大损失。
在新疆塔里木盆地的采油过程中硫化氢从设备缝隙处微量泄漏出来，沉积在地势低洼处，在工作人员进入这些地带时造成人员伤亡。
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硫化氢腐蚀温度范围
一、引言
硫化氢是一种常见的腐蚀介质，在石油、化工、煤炭等领域中广泛存在。
硫化氢腐蚀不仅会降低设备的使用寿命，还会对环境和人类健康造成威胁。
因此，了解硫化氢腐蚀的机理和温度对其腐蚀的影响，掌握不同温度下的硫化氢腐蚀行为，对于预防和控制硫化氢腐蚀具有重要意义。
本文将重点探讨硫化氢腐蚀的温度范围及相关控制措施。
二、硫化氢腐蚀机理
硫化氢腐蚀主要涉及电化学腐蚀、化学腐蚀和生物腐蚀等机理。
其中，电化学腐蚀是最主要的腐蚀形式，包括阳极溶解和阴极析氢两个过程。
在酸性环境下，金属表面的氢离子获得电子后形成氢气，而金属离子则进入溶液，导致金属表面出现腐蚀。
化学腐蚀和生物腐蚀则在特定条件下与电化学腐蚀相互作用，加速了硫化氢腐蚀的过程。
三、温度对硫化氢腐蚀的影响
温度是影响硫化氢腐蚀的重要因素之一。
随着温度的升高，硫化氢的活性增强，腐蚀速率也会相应增加。
实验表明，在一定范围内，温度每升高10℃，硫化氢腐蚀速率将增加1倍。
此外，温度还会影响腐蚀产物的结构和性质，进而影响腐蚀速率和机理。
四、硫化氢腐蚀温度范围
根据相关研究和实验数据，硫化氢腐蚀的温度范围较广，一般在20℃至200℃之间。
然而，在实际应用中，由于不同材料和环境条件的差异，硫化氢腐蚀的
温度范围会有所不同。
例如，在某些高硫化氢环境中，温度可能高达300℃以上，此时需考虑采用耐高温材料或进行冷却措施以减缓硫化氢腐蚀。
五、不同温度下的硫化氢腐蚀行为
在不同温度下，硫化氢腐蚀的行为和机理可能存在差异。
在常温下，硫化氢主要引起均匀腐蚀和局部腐蚀，其中均匀腐蚀是由于金属表面整体暴露于硫化氢环境中而引起的。
局部腐蚀则主要发生在金属表面的缺陷处或应力集中的区域。
随着温度的升高，局部腐蚀的比例会增加，而均匀腐蚀则会减少。
此外，高温下还可能发生高温硫化氢腐蚀、高温高压下的硫化氢腐蚀等特殊形式。
六、硫化氢腐蚀控制措施
为了减缓和控制硫化氢腐蚀，可以采取以下措施：
1.选择耐蚀材料：针对不同温度和环境条件，选择耐蚀性能优良的材料可以有效降低硫化氢腐蚀的风险。
例如，不锈钢、镍基合金、钛合金等材料具有较好的耐蚀性能，可以在高硫化氢环境下使用。
2.降低介质中硫化氢含量：通过工艺优化和技术改造，降低介质中硫化氢的含量可以降低硫化氢腐蚀的风险。
例如，采用脱硫工艺、加入除硫剂等措施可以降低介质中的硫化氢含量。
3.防腐涂层：在设备表面涂覆防腐涂层可以有效地隔离金属表面与硫化氢介质接触，从而减缓硫化氢腐蚀。
例如，采用环氧树脂、聚氨酯等涂料进行涂覆。
4.降低操作温度：在不影响生产的前提下，尽量降低设备的操作温度可以降低硫化氢腐蚀的风险。
例如，采用低温操作、增加冷却水等措施可以降低设备内部的操作温度。
5.添加缓蚀剂：在介质中添加缓蚀剂可以减缓硫化氢对设备的腐蚀。
例如，添加酸性或碱性缓蚀剂可以降低介质中的pH值，从而减缓硫化氢腐蚀。
6.加强监测和维护：定期对设备进行监测和维护可以及时发现和处理潜在的硫化氢腐蚀问题。
例如，采用在线监测系统对设备的腐蚀情况进行监测和维护。
七、硫化氢腐蚀的监测与预测
为了更好地控制硫化氢腐蚀，需要对腐蚀过程进行实时监测和预测。
通过监测设备表面的腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀产物等参数，可以及时了解设备的腐蚀情况，为采取相应的控制措施提供依据。
同时，利用现代技术手段，如大数据分析、人工智能等，可以对腐蚀数据进行深度挖掘和处理，预测设备的腐蚀趋势和风险，为企业的安全生产和设备维护提供有力支持。
八、硫化氢腐蚀控制的挑战与对策
虽然已经采取了一系列控制措施来减缓硫化氢腐蚀，但仍面临一些挑战。
例如，某些材料在高温高硫化氢环境下仍存在腐蚀问题；一些设备由于结构设计或使用条件等原因难以进行有效的防腐处理；部分企业在操作和管理方面存在疏漏，导致腐蚀问题的出现。
针对这些问题，需要采取相应的对策。
例如，加强材料研发和选材工作，提高材料的耐蚀性能；优化设备设计和制造工艺，提高设备的防腐能力；加强操作和管理人员的培训和监管，确保设备的正常运行和维护。
九、结论
硫化氢腐蚀是一个复杂而严重的工程问题，需要从多个方面入手进行控制和防范。
通过对硫化氢腐蚀机理和影响因素的深入了解，选择合适的控制措施，
并加强对设备监测和维护的力度，可以有效降低硫化氢腐蚀的风险。
同时，企业需要不断完善管理体系和技术手段，以应对未来可能出现的新挑战和新问题。