Page 156 - 加氢站建设及工艺技术研究
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第五章 加氢工艺中设备的腐蚀和防护
2014 年美国和加拿大压缩气体学会（CSA）在其标准《压缩氢与气材料的相
容性
（CHMC1）》中提出了适用于加氢站压力容器和各大构件（如阀门、卸压装
置、调节器和计量装置）的选材方法。该方法主要分为三个步骤∶ ①使用适用的
奥氏体不锈钢和铝合金②确定部件所需的安全系数③利用已有工程实践，测定材
料在气态氢中的疲劳性能，并在设计过程中加以应用
图 5-11 CHMC1 材料鉴定逻辑图
由于不同部件的设计要求可能有很大不同，因此该标准提出了一种基于应
力的安全系数法，来确定特定部件的氢适用性和设计标准。在这种方式中，使
用疲劳寿命试验来确定一个安全系数，以照顾氢对疲劳强度的损减。无论是气
体氢还是参考环境，安全系数乘数法要求使用缺口试样产生疲劳应力 - 寿命曲
线（S-N 曲线），经过合理的数据处理，在几个循环寿命周期次数（10’、10° ²、
103……）内确定其应力比。安全系数乘数取所有应力比中的最大值，最后乘以
安全系数以满足工程设计中的安全要求。例如，假设构件应力安全系数为 2，当
工程中测得在寿命周期为 10°、103、104、105 时，材料疲劳应力比分别为 1.2、
1.15、1.0 和 1.0，则氢服务系统中所需的应力安全系数为就是 2.4（即 2 倍的 1.2）。
这也就意味着安全系数乘数法需要标明构件的最小安全系数或最大容许应力。
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