氫腐蝕 | 化學工廠資訊網
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氫腐蝕,hydrogenattack,是指鋼暴露在高温、高壓的氫氣環境中,氫原子在設備表面或滲入鋼內部與不穩定的碳化物發生反應生成甲烷,使鋼脱碳,機械強度受到永久性的 ...
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氫腐蝕,hydrogen attack,是指鋼暴露在高温、高壓的氫氣環境中,氫原子在設 備表面或滲入鋼內部與不穩定的碳化物發生反應生成甲烷,使鋼脱碳,機械強度受到永久性的破壞。在鋼內部生成的甲烷無法外溢而集聚在鋼內部形成巨大的局部壓力,從而發展為嚴重的鼓包開裂。
中文名 氫腐蝕 外文名 hydrogen attack 分 類 氫鼓包、氫脆、氫蝕[3][4] 主要發生 石油加氫、裂解[5]等鋼製裝置中 高温腐蝕[6]的一種類型。主要發生在石油加氫、裂解[7]等鋼製裝置中。高温高壓下,氣相中氫以氫原子[8]形式滲入鋼中,與鋼中的碳結合生成甲烷,造成鋼表層脱碳[9],使強度、塑性降低,嚴重時導致表面鼓泡或開裂。碳鋼[10]的抗氫腐蝕性能隨鋼中碳含量升高而降低;含有少量鈦、鈮[11]、釩[12]、鉬[13]等與碳有較強結合能力的元素的低合金鋼,有較好的抗氫腐蝕能力。 冶煉過程中溶解在鋼水中的氫,在結晶冷凝時沒有能即時逸出而存留在鋼材中;焊接過程中由於水分或油污在高弧高温下分解出的氫溶解[14]入鋼材中;設備運行過程中,工作介質中的氫進入鋼材中。當鋼中存在氫,而應力大於某一臨界值時,就會發生氫脆斷裂。氫對鋼材的脆化過程是一個微觀裂紋在高應力作用下的擴展過程。脆斷應力可低達屈服極限的20%。鋼材的強度愈高(所承受的應力[15]愈大),對氫脆愈敏感。容器中的應力水平,包括工作應力及殘餘應力[16]是導致氫脆很重要的因素。氫脆是一種延遲斷裂[17],斷裂遲延的時間可以僅幾分鐘,也可能幾天。鋼材發生氫腐蝕有兩個階段即氫脆階段和氫浸蝕...
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