氫致損傷(一)

氫致損傷是指金屬由于內部溶入氫原子或內部的氫在起還原作用而引起的損傷甚至引起構件破壞。氫致損傷的形式主要有氫腐蝕、氫鼓泡和氫脆等。氫腐蝕是指石油裂化和煤轉化用壓力容器等裝備在高溫下運行時,高壓氫進入鋼中,在高溫下(200 ℃以上)與碳化物反應生成甲烷(CH4)氣泡,在應力作用下氣泡沿晶界長大并連接成為裂紋,降低材料性能,嚴重影響設備壽命。氫腐蝕的特點主要有:①氫腐蝕屬于化學腐蝕,受溫度和壓力的影響。各種鋼在一定氫壓力下均存在氫腐蝕的起始溫度,一般都在200 ℃以上,低于起始溫度時反應速度極慢,甚至形成甲烷氣泡的孕育期超過設備使用壽命,可以認為不發生氫腐蝕。氫分壓對氫腐蝕的影響也有最低值,低于此值時即使溫度高也不產生氫腐蝕,僅產生鋼的脫碳。②鋼的化學成分對氫腐蝕有影響,隨碳含量增加,氫腐蝕加劇,因此抗氫腐蝕鋼在滿足性能要求的前提下應盡量降低碳含量。另外,MnS雜質促進氫腐蝕,應盡量減少其含量,而形成穩定化合物的合金元素(如Cr、Mo、V、Ti、Nb、Zr等)能提高鋼的抗氫腐蝕性能。③細晶粒和用鋁脫氧的鋼,由于晶界面多,有利于甲烷氣泡形核,縮短了氫腐蝕孕育期,焊接接頭易發生氫腐蝕。