炼油装置液位计及设备的氢腐蚀、氢鼓包、氢脆和氢蚀

炼油装置液位计及设备的氢腐蚀、氢鼓包、氢脆和氢蚀

氢腐蚀包括：氢鼓包、氢脆和氢蚀。
    1.氢鼓包
    定义：氢原子扩散到金属内部（大部分通过器壁），在另一侧结合为氢分子逸出。如果氢原子扩散到钢内空穴，并在该处结合成氢分子，由于氢分子不能扩散，就会积累形成巨大内压，引起钢材表面鼓包甚至破裂的现象称为氢鼓包。低强钢，尤其是含大量非金属夹杂物的钢，*容易发生氢鼓包。
    产生氢鼓包的腐蚀环境：介质中通常含有硫化氢、或者砷化合物、或者氰化物、或者含磷离子等**。这些介质阻止了放氢反应。
    预防措施：消除**介质；如果不能消除，选用空穴少的**钢，也可采用对氢渗透低的奥氏体不锈钢。或者采用镍衬里、衬橡胶衬里、塑料保护层、玻璃钢衬里等；有时加入缓蚀剂。
    体心立方晶格的致密度为0.68（即晶格中有68％的体积被原子所占据，其余为空隙），配位数为8（配位数越大，原子排列越紧密，空隙越小）；面心立方晶格和密排六方晶格的致密度为0.74，配位数为12。
    2.氢脆
    定义：在高强钢中金属晶格高度变形，氢原子进入金属后使晶格应变增大，因而降低韧性及延性，引起脆化，这种现象为氢脆。氢脆与钢内的空穴无关，所以仅仅靠使用**钢无效。
  预防措施：选用对氢脆不敏感的材料，如选用含Ni、Mo的合金钢。在制造过程中，尽量避免或减少氢的产生。
    3.氢蚀
    定义：在高温高压环境下，氢进入金属内与一种组分或元素产生化学反应使金属破坏，称为氢蚀。如在200℃以上氢进入低强钢内与碳化物反应生成甲烷气体，这种气体占有很大体积使金属内产生小裂缝及空穴，从而使钢变脆，在很小的形变下即破裂。这种破裂没有任何先兆，是非常危险的。
    预防措施：选用抗氢钢。可选用16MnR（HIC）、15CrMoR（相当于1Cr-0.5Mo）、14Cr1MoR（相当于1.25Cr-0.5Mo）、2Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.25V、3Cr-1Mo-0.25V等。抗氢钢中的Cr和Mo能形成稳定的碳化物，这样就减少了氢与碳结合的机会，避免了甲烷气体的产生。
    其实氢腐蚀从理论上分成三种，而实际中三种腐蚀几乎同时存在。所以遇到氢腐蚀环境（临氢环境）的设备一般按纳尔逊曲线进行选材，并要引起高度重视
抗氢材料
hydrogen resistant material

  能够抗氢损伤或抗氢脆的金属材料。所谓氢损伤是指金属或合金中因存在过量的氢，在张力作用下造成的损伤。其表现形式主要有氢致塑性损失、高温氢腐蚀、氢致不可逆损伤（白点、氢鼓泡、氢诱发裂纹等）、氢致滞后断裂等。氢脆指材料在内部氢或环境氢的作用下，发生脆化的现象。常用的抗氢材料有奥氏体不锈钢、沉淀强化奥氏体合金、低合金钢、铝合金及铜合金等。抗氢材料的主要特点是：面心立方结构合金的抗氢性能优于体心立方结构合金；抗氢合金只在某一温度范围对氢敏感；合金的抗氢性能与其晶粒度和应变率有关，晶粒越细，抗氢性能越好，随着应变率增加，氢脆倾向降低。抗氢材料可在高压氢(715兆帕 )条件下作结构材料使用，也可用于加氢反应罐的衬里材料及制造贮氢压力容器等。