煉油裝置液位計(jì)及設(shè)備的氫腐蝕、氫鼓包、氫脆和氫蝕

煉油裝置液位計(jì)及設(shè)備的氫腐蝕、氫鼓包、氫脆和氫蝕

氫腐蝕包括：氫鼓包、氫脆和氫蝕。
    1.氫鼓包
    定義：氫原子擴(kuò)散到金屬內(nèi)部（大部分通過(guò)器壁），在另一側(cè)結(jié)合為氫分子逸出。如果氫原子擴(kuò)散到鋼內(nèi)空穴，并在該處結(jié)合成氫分子，由于氫分子不能擴(kuò)散，就會(huì)積累形成巨大內(nèi)壓，引起鋼材表面鼓包甚至破裂的現(xiàn)象稱(chēng)為氫鼓包。低強(qiáng)鋼，尤其是含大量非金屬夾雜物的鋼，zui容易發(fā)生氫鼓包。
    產(chǎn)生氫鼓包的腐蝕環(huán)境：介質(zhì)中通常含有硫化氫、或者砷化合物、或者氰化物、或者含磷離子等毒素。這些介質(zhì)阻止了放氫反應(yīng)。
    預(yù)防措施：消除毒素介質(zhì)；如果不能消除，選用空穴少的鎮(zhèn)靜鋼，也可采用對(duì)氫滲透低的奧氏體不銹鋼?；蛘卟捎面囈r里、襯橡膠襯里、塑料保護(hù)層、玻璃鋼襯里等；有時(shí)加入緩蝕劑。
    體心立方晶格的致密度為0.68（即晶格中有68％的體積被原子所占據(jù)，其余為空隙），配位數(shù)為8（配位數(shù)越大，原子排列越緊密，空隙越?。?；面心立方晶格和密排六方晶格的致密度為0.74，配位數(shù)為12。
    2.氫脆
    定義：在高強(qiáng)鋼中金屬晶格高度變形，氫原子進(jìn)入金屬后使晶格應(yīng)變?cè)龃?，因而降低韌性及延性，引起脆化，這種現(xiàn)象為氫脆。氫脆與鋼內(nèi)的空穴無(wú)關(guān)，所以?xún)H僅靠使用鎮(zhèn)靜鋼無(wú)效。
  預(yù)防措施：選用對(duì)氫脆不敏感的材料，如選用含Ni、Mo的合金鋼。在制造過(guò)程中，盡量避免或減少氫的產(chǎn)生。
    3.氫蝕
    定義：在高溫高壓環(huán)境下，氫進(jìn)入金屬內(nèi)與一種組分或元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)使金屬破壞，稱(chēng)為氫蝕。如在200℃以上氫進(jìn)入低強(qiáng)鋼內(nèi)與碳化物反應(yīng)生成甲烷氣體，這種氣體占有很大體積使金屬內(nèi)產(chǎn)生小裂縫及空穴，從而使鋼變脆，在很小的形變下即破裂。這種破裂沒(méi)有任何先兆，是非常危險(xiǎn)的。
    預(yù)防措施：選用抗氫鋼?？蛇x用16MnR（HIC）、15CrMoR（相當(dāng)于1Cr-0.5Mo）、14Cr1MoR（相當(dāng)于1.25Cr-0.5Mo）、2Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.25V、3Cr-1Mo-0.25V等?？箽滗撝械腃r和Mo能形成穩(wěn)定的碳化物，這樣就減少了氫與碳結(jié)合的機(jī)會(huì)，避免了甲烷氣體的產(chǎn)生。
    其實(shí)氫腐蝕從理論上分成三種，而實(shí)際中三種腐蝕幾乎同時(shí)存在。所以遇到氫腐蝕環(huán)境（臨氫環(huán)境）的設(shè)備一般按納爾遜曲線(xiàn)進(jìn)行選材，并要引起高度重視
抗氫材料
hydrogen resistant material

  能夠抗氫損傷或抗氫脆的金屬材料。所謂氫損傷是指金屬或合金中因存在過(guò)量的氫，在張力作用下造成的損傷。其表現(xiàn)形式主要有氫致塑性損失、高溫氫腐蝕、氫致不可逆損傷（白點(diǎn)、氫鼓泡、氫誘發(fā)裂紋等）、氫致滯后斷裂等。氫脆指材料在內(nèi)部氫或環(huán)境氫的作用下，發(fā)生脆化的現(xiàn)象。常用的抗氫材料有奧氏體不銹鋼、沉淀強(qiáng)化奧氏體合金、低合金鋼、鋁合金及銅合金等。抗氫材料的主要特點(diǎn)是：面心立方結(jié)構(gòu)合金的抗氫性能優(yōu)于體心立方結(jié)構(gòu)合金；抗氫合金只在某一溫度范圍對(duì)氫敏感；合金的抗氫性能與其晶粒度和應(yīng)變率有關(guān)，晶粒越細(xì)，抗氫性能越好，隨著應(yīng)變率增加，氫脆傾向降低?？箽洳牧峡稍诟邏簹?715兆帕 )條件下作結(jié)構(gòu)材料使用，也可用于加氫反應(yīng)罐的襯里材料及制造貯氫壓力容器等。