Page 141 - 加氢站建设及工艺技术研究

加氢站建设及工艺技术研究

时促进了位错运动，当外应力与氢气的合力超出金属的屈服强度，就造成了材料
的局部塑性变形。材料的氢脆通过弱键理论、局部塑性变形理论和氢压理论的阐

释即表现为微观的局部塑性变形。

第二节 加氢工艺中设备腐蚀的主要原因

一、高温氢腐蚀

（一）腐蚀形式
氢气在常温常压下对普通碳素钢、低合金钢不会有显著的腐蚀，但在高温高

压下会产生腐蚀，结果是材料的机械强度和塑性显著降低，甚至破坏。钢材的高

温氢腐蚀有表面脱碳和氢腐蚀（内部脱碳）两种形式。
（1）表面脱碳

表面脱碳不产生裂纹，它和钢材与其他气体（氧、二氧化碳）接触产生的脱
碳相似。其影响是钢材的强度和硬度略有下降，而延性有所升高。

人们提出了很多理论来解释这种现象，但现行被接受的观点是碳迁移理论，
即钢中的碳向钢材表面生成甲烷部位迁移，而使钢中贫碳。钢中碳化物的稳定性

与表面脱碳速度有直接关系。
（2）氢腐蚀（内部脱碳）

氢腐蚀的机理是扩散侵入钢中的氢和钢中不稳定碳化物起化学反应而生成甲
烷，即： Fe，C ＋ 2H2 → 3Fe ＋ CH。甲烷不能逸出钢外，而是聚集于晶界和夹

杂物附近形成很高的压力，使钢材产生鼓泡、裂纹，并使钢材强度和韧性显著下
降。氢腐蚀是不可逆的，它使钢材发生永久的劣化。

（二）氢腐蚀的主要影响因素
1. 暴露时间

钢材的氢腐蚀不是突然发生的，而是在高温高压下的一个渐进过程，从微观

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