谈一谈石油化工氢腐蚀及控制方法

       1、氢鼓泡 对低强度钢，特别是含大量非金属夹杂时，溶液中产生的氢原子很容易扩散到金属内部，大部分H通过器壁在另一侧结合为H2逸出,但有少量H积滞在钢内空穴，结合为H2，因氢分子不能扩散，将积累形成巨大内压，使钢表面鼓泡，甚至破裂。
　　当环境中含有硫化物、氰化物、含磷离子等阻止放氢反应的毒素，氢原子就会进入钢内产生鼓泡。石油工业物料常含有上述毒素，氢鼓泡是常见的危害。防止方法：除去这类毒素最为有效；也可选用无空穴的镇静钢以代替有众多空穴的沸腾钢。此外，可采用氢不易渗透的奥氏体不锈钢或镍的衬里，或橡胶，塑料、瓷砖村里、加入缓蚀剂等。                    

       2、氢脆 在高强钢中晶格高度变形，当H进入后，晶格应变更大，使韧性及延展性降低，导致脆化，在外力下可引起破裂。不过在未破裂前氢脆是可逆的，如进行适当的热处理，使氢逸出，金属可恢复原性能。一般钢强度越高，氢脆破裂的敏感性越大。它的机理还不十分清楚，有各种理论，如：氢分子聚积造成巨大内压；吸附氢后使表面能降低，或影响了原子键结合力，促进了位错运动等。一些迹象表明，铁素体和马氏体铁合金在裂缝尖处与氢产生了反应，钛、钽等易生成氢化物的金属，在高温下容易与溶解的氢反应，生成脆性氢化物。高温下氢还能造成脱碳。
　　进入金属的氢常产生于电镀、焊接、酸洗、阴极保护等操作中。应力腐蚀的裂尖酸化后，也将产生氢脆，但阳极腐蚀，已造成永久性损害，与单纯氢脆有别。氢脆与钢内空穴无关，所以防止方法与防氢鼓泡稍有不同：在容易发生氢脆的环境中，避免使用高强钢，可用Ni、Cr合金钢；焊接时采用低氢焊条，保持环境干燥（水是氢的主要来源）；电镀液要选择，控制电流；酸洗液中加入缓蚀剂。氢已进入金属后，可进行低温烘烤驱氢，如钢一般在90～150℃脱氢。

氢腐蚀是石油化工行业常见的问题，主要包括氢鼓泡和氢脆两种现象。氢鼓泡是由于氢原子在钢材中积累形成气泡，导致材料表面鼓起甚至破裂。控制方法包括去除毒素、使用无空穴的镇静钢替代沸腾钢、使用不易渗氢的材料如奥氏体不锈钢、添加缓蚀剂等。氢脆则是高强度钢在氢的影响下韧性和延展性降低，容易发生破裂。预防氢脆的方法有避免使用高强钢、选用合适的焊条和电镀液、加入酸洗液中的缓蚀剂、进行低温烘烤脱氢等。这些控制措施对于确保石油化工设备的安全运行和延长设备寿命至关重要。
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