氢气损伤机制浑浊

介绍

在长期参与设备维修的历史上，许多人已经问道：“在我们执行焊接修理之前，我们需要在这个设备上完成氢烘焙吗？”在教授炼油厂腐蚀课程时，这始终是一个有吸引力的主题。

让我们从术语“氢”的解释开始。当我们想到氢气时，我们想到了分子h₂。这是管道中的气体。然而，在钢中给予我们问题的氢是原子氢气或h^0.（有时被称为鼻儿氢）。只有原子氢气（h^0.）*可以穿透钢，积聚在晶体结构中并影响钢的机械性能。

注意，在产生原子氢的大多数腐蚀反应中，原子几乎立即重新组合形成腐蚀表面的氢气;重组的H.₂去大气。但是，有一些腐蚀剂，如h₂S，HF，砷和氰化物干扰新生氢的重组。在这种情况下，原子氢溶于固体金属而不是形成H.₂。

当氢原子开始溶解到金属或合金中时，氢致损伤机理成为可能。氢气不溶于金属和合金，但氢原子是可溶的。溶解氢原子通常来自腐蚀反应或高温气态氢服务。溶解在一些金属和合金中的氢气可以引起各种类型的裂缝问题，其中一些问题与焊缝相关，而其他问题可以影响母体金属。

易受氢气损伤的普通施工材料包括碳钢和低合金Cr-Mo钢。马氏体400系列不锈钢沉淀硬化。双相不锈钢也易于至少一些氢相关损伤机制。

• 腐蚀，例如发生在硫化氢与钢表面反应时发生的，产生原子氢（有时被称为鼻儿氢）。在一些腐蚀反应中，通过腐蚀产生的原子氢溶解到钢中而不是脱离到大气中作为氢气。
• 氢气（h₂）如下所述用于高温氢发作（HTHA），解离氢原子（H.^0.然后可以将钢表面漫射。在小于约400°F（205℃）的温度下，该反应的速率非常慢;因此，在小于约400°F（205℃）的过程温度下，热产生的溶解氢不活跃。