氢脆 hydrogen embrittlement 压力容器的氢脆(或称氢损伤)是指它的器壁受到氢的侵蚀，造成材料塑性和强度降低， 并因此而导致的开裂或延迟性的脆性破坏。高温高压的氢对钢的损伤主要是因为氢以原 子状态渗入金属内，并在金属内部再结合成分子，产生很高的压力，严重时会导致表面 鼓包或皱折；氢与钢中的碳结合，使钢脱碳，或使钢中的硫化物与氧化物还原。造成压 力容器氢脆破坏的氢，可以是设备中原来就存在的，例如，炼钢、焊接过程中的湿气在 高温下被还原而生成氢，并溶解在液体金属中。或设备在电镀或酸洗时，钢表面被吸附 的氢原子过饱和，使氢渗入钢中；也可以是使用后由介质中吸收进入的，例如在石油、 化工容器中，就有许多介质中含氢或含混有硫化氢的杂质。钢发生氢脆的特征主要表现 在微观组织上。它的腐蚀面常可见到钢的脱碳铁素体，氢脆层有沿着晶界扩展的腐蚀裂 纹。腐蚀特别严重的容器，宏观上可以发现氢脆所产生的鼓包。介质中含氢(或硫化氢) 的容器是否会发生氢脆，主要决定于操作温度、氢的分压、作用时间和钢的化学成分。 温度越高、氢分压越突，碳钢的氢脆层就越深，发生氢脆破裂的时间也越短，其中温度 尤其是重要因素。钢的含碳量越高，在相同的温度和压力条件下，氢脆的倾向越严重。 钢中添有铬、钛、钒等元素，可以阻止氢脆的产生。 氢脆是钢受到高温高压氢的作用，引起钢的金属组织发生化学变化，结果是钢的强度和 塑性下降，断口成脆性断裂的现象称为氢脆。其成因是在高温高压条件下氢进入钢的内 部，与渗碳体相互作用生成甲烷，使钢脱碳强度大为降低。生成的甲烷不能溶解铁素体 而呈气态逸出，积聚在钢的晶粒界面处，产生很大的内压力，使钢沿晶界发生破裂。 氢在常温常压下不会对钢产生明显的腐蚀，但当温度超过300℃和压力高于30MPa 时， 会产生氢脆这种腐蚀缺陷，尤其是在高温条件下。如合成氨生产过程中的脱硫塔、变换 塔、氨合成塔；炼油过程中的一些加氢反应装置；石油化工生产过程中的甲醇合成塔等。 显示全部