1樓:網友
通常認為氫氣在常溫下輸送一般不需要特別考慮,在300攝氏度左右,才會產生氫脆。但是還有人認為氫氣在常溫下會出現氫脆,理由是h2中氫分子與氫原子在常溫下仍舊是平衡的,那麼氫原子就可進入鋼鐵中,積累後可至氫脆。
目前,我們正在建設一套加氫裝置,不知如何通過合理選材,對於200度一下的高壓氫氣管道材料如何選擇?
高壓 , 管道 , 材料 , 問題 , 氫氣。1人評分。
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zxz017 2樓。
加氫裝置臨氫管道一般採用321材質,需要進行焊後熱處理。
why9139 3樓。
我見過的加氫凡士林裝置,撫順研究院設計的,採用的是1cr18ni9ti
jp2008abc 4樓。
回覆。..用cr-mo鋼。
2樓:渴侯含巧
氫脆。是溶於鋼中的氫,聚合為氫分子,造成應力集中。
超過鋼的強度極限,在鋼內部形成細小的裂紋,又稱白點。氫脆只可防,不可治。氫脆一經產生,就消除不了。
在材料的冶煉過程和零件的製造與裝配過程(如電鍍、焊接)中進入鋼材內部的微量氫(10的負6次方量級)在內部殘餘的或外加的應力作用下導致材料脆化甚至開裂。
氫脆的機理學術界還有爭議,但大多數學者認為以下幾種效應是氫脆發生的主要原因:
在金屬凝固的過程中,溶入其中的氫沒能及時釋放出來,向金屬中缺陷附近擴散,到室溫時原子氫在缺陷處結合成分子氫並不斷聚集,從而產生巨大的內壓力,使金屬發生裂紋.
在石油工業的加氫裂解爐裡,工作溫度為300-500度,氫氣壓力高達幾十個到上百個大氣壓力,這時氫可滲入鋼中與碳發生化學反應。
生成甲烷。 甲烷氣泡可在鋼中夾雜物或晶界等場所成核,長大,併產生高壓導致鋼材損傷.
在應力作用下,固溶在金屬中的氫也可能引起氫脆.金屬中的原子是按一定的規則週期性地排列起來的,稱為晶格.氫原子。
一般處於金屬原子之間的空隙中,晶格中發生原子錯排的區域性地方稱為位錯,氫原子易於聚集在位錯附近.金屬材料受外力作用時,材料內部的應力分佈是不均勻的,在材料外形迅速過渡區域或在材料內部缺陷和微裂紋處會發生應力集中.在應力梯度作用下氫原子在晶格內擴散或跟隨位錯運動向應力集中區域.由於氫和金屬原子之間的互動作用使金屬原子間的結合力變弱,這樣在高氫區會萌生出裂紋並擴充套件,導致了脆斷. 另外,由於氫在應力集中區富集促進了該區域塑性變形,從而產生裂紋並擴充套件. 還有,在晶體中存在著很多的微裂紋,氫向裂紋聚集時有吸附在裂紋表面,使表面能。
降低,因此裂紋容易擴充套件.
3樓:望正德
常溫常壓下,是一種極易燃燒。無色透明、無臭無味且難溶於水的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,氫氣的密度只有空氣的1/14,即在1標準大氣壓和0℃,氫氣的密度為。
所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由於氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現多用氦氣填充)。氫氣是相對分子質量最小的物質,還原性較強,常作為還原劑參與化學反應。
氫氣 (h2) 最早於16世紀初被人工製備,當時使用的方法是將金屬置於強酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪許發現氫元素,氫氣燃燒生成水(2h2+o2點燃=2h2o),拉瓦錫根據這一性質將該元素命名為 「hydrogenium」(「生成水的物質」之意,「hydro」是「水」,「gen」是「生成」,」ium"是元素通用字尾)。19 世紀50 年代英國醫生合信(編寫《博物新編》(1855 年)時,把「hydrogen」翻譯為「輕氣」,意為最輕氣體。
工業上一般從天然氣或水煤氣制氫氣,而不採用高耗能的電解水的方法。製得的氫氣大量用於石化行業的裂化反應和生產氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中,造成「氫脆」現象,使得氫氣的儲存罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐爾合金),設計也更加複雜。
氫氣是無色並且密度比空氣小的氣體(在各種氣體中,氫氣的密度最小。標準狀況下,1公升氫氣的質量是克,相同體積比空氣輕得多)。因為氫氣難溶於水,所以可以用排水集氣法收集氫氣。
另外,在乙個標準大氣壓下,溫度 ℃時,氫氣可轉變成無色的液體; ℃時,變成雪狀固體。常溫下,氫氣的性質很穩定,不容易跟其它物質發生化學反應。但當條件改變時(如點燃、加熱、使用催化劑等),情況就不同了。
如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附後具有較強的活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對氫氣的吸附作用最強。當空氣中的體積分數為4%-75%時,遇到火源,可引起**。
氫脆產生的原因
4樓:三農小能手
在任何電鍍溶液中,由於水分子。
的離解,總或多或少地存在一定數量的氫離子。
因此,電鍍過程中,在陰極析出金屬(主反應祥明)的同時,伴有氫氣的析出(副反應)。析氫的影響是多方面的,其中最主要的是氫脆。
氫脆是表面處理。
中最嚴重的質量隱患之一,析氫嚴重的零件在使用過程中就可能斷裂,造成嚴重的事故。表面處理技術人員必須掌握避免和消除氫脆的技術,以使氫脆的影響降低到最低限度。
一般地說:對於有強度要求的金屬零件的去氫處理要求是:120度衝宴早~220度高溫保持1~2小時(電鍍結束後),具體情況需要按照零件要求來控制。散雀。
氫脆通常在什麼情況下發生
5樓:網友
氫脆(或稱氫損傷)是指它的器壁受到氫的侵蝕,造成材料塑性和強度降低,並因此而導致的開裂或延遲性的脆性破壞。高溫高壓的氫對鋼的損傷主要是因為氫以原子狀態滲入金屬內,並在金屬內部再結合成分子,產生很高的壓力,嚴重時會導致表面鼓包或皺摺;氫與鋼中的碳結合,使鋼脫碳,或使鋼中的硫化物與氧化物還原。造成壓力容器氫脆破壞的氫,可以是裝置中原來就存在的,例如,鍊鋼、焊接過程中的溼氣在高溫下被還原而生成氫,並溶解在液體金屬中。
或裝置在電鍍或酸洗時,鋼表面被吸附的氫原子過飽和,使氫滲入鋼中;也可以是使用後由介質中吸收進入的,例如在石油、化工容器中,就有許多介質中含氫或含混有硫化氫的雜質。鋼發生氫脆的特徵主要表現在微觀組織上。它的腐蝕面常可見到鋼的脫碳鐵素體,氫脆層有沿著晶界擴充套件的腐蝕裂紋。
腐蝕特別嚴重的容器,巨集觀上可以發現氫脆所產生的鼓包。介質中含氫(或硫化氫)的容器是否會發生氫脆,主要決定於操作溫度、氫的分壓、作用時間和鋼的化學成分。溫度越高、氫分壓越高,碳鋼的氫脆層就越深,發生氫脆破裂的時間也越短,其中溫度尤其是重要因素。
鋼的含碳量越高,在相同的溫度和壓力條件下,氫脆的傾向越嚴重。
什麼是氫脆現象?
6樓:網友
1、氫脆:高溫、高壓下分子氫部分分解成原子氫,或是氫氣在溼的腐蝕性氣體中經過電化學反應而生成氫原子,氫原子滲透到鋼裡,使鋼材晶粒間的原子結合力降低,造液碰碰成鋼材的延伸率、斷面收縮率降低、強度變化。
2、氫吵源蝕:鋼材長期與高溫、高壓氫氣接觸,氫原子或氫分子通過晶格和晶間向內擴散,這些氫和鋼中的碳化物防曬霜化學反應生成甲烷(fe3c+2h2——3fe+ch4),產生鋼材的內部脫碳,甲烷氣體不能從鋼中擴散出去而積聚在晶間形成區域性高壓,造成應力集中,晶間變寬,致使微小裂紋或起泡。開始很小,隨著時間加長,無數鬧談裂紋相連,使鋼材的強度和韌性下降,失去原有的塑性而變脆。
3、氫脆是一次脆化,是可逆的,氫蝕是永久的脆化,不可逆的。
氫脆產生的原因
7樓:陽光的默默兔
氫脆是溶於鋼中的氫聚合為氫分子,造成應力集中,超過鋼的強度極限,在鋼內部形成細小的裂紋,又稱白點。氫脆只可防,不可治。
出現氫脆的工件通過除氫處理(如加熱等)能消除氫脆,採用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。如電鍍件的去氫都在200~240度的溫度下,加熱2~4小時可將絕大部分氫去除。
氫脆現象的應注意的問題
8樓:只如初見丶
材料強度越大,其氫脆敏感性也越大,這是表面處理技術人員在編制電鍍工藝規範時必須明確的基本概念。國際標準要求抗拉強度σb>105kg/mm2的鋼材,要進行相應的鍍前去應力和鍍後去氫處理。法國航空工業對屈服強度σs>90kg/mm2的鋼件就要求作相應去氫處理。
由於鋼材強度與硬度有很好的對應關係,因此,用材料硬度來判斷材料氫脆敏感比用強度來判斷更為直觀、方便。因為乙份完善的產品圖和機加工工藝都應標註鋼材硬度。在電鍍中我們發現鋼的硬度在hrc38左右時開始呈現氫脆斷裂的危險。
對高於hrc43的零件,鍍後應考慮去氫處理。硬度為hrc60左右時,在表面處理之後必須立即進行去氫處理,否則在幾小時之內鋼件會開裂。
除了鋼材硬度外,還應綜合考慮以下幾點:
1)零件的使用安全係數:安全重要性大的零件,應加強去氫;
2)零件的幾何形狀:帶有容易產生應力集中的缺口,小r等的零件應加強去氫;
3)零件的截面積:細小的彈簧鋼絲、較薄的片簧極易被氫飽和,應加強去氫;
4)零件的滲氫程度:在表面處理中產生氫多、處理時間長的零件,應加強去氫;
5)鍍層種類:如鍍鎘層會嚴重阻擋氫向外擴散,所以要加強去氫;
6)零件使用中的受力性質:當零件受到高的張應力時應加強去氫,只受壓應力時不會產生氫脆;
7)零件的表面加工狀態:對冷彎、拉伸、冷扎彎形、淬火、焊接等內部殘留應力大的零件,不僅鍍後要加強去氫,而且鍍前要去應力;
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