输氢管道氢脆研究中的10个问题。你了解吗？？？？

***卡尔加里大学、***皇家科学院院士程玉峰教授《进一步推进输氢管道氢脆研究探讨》报告中提及的10个问题如下：

Q1: Does enough H atoms generate in gaseous hydrogen pipeline to cause crack? 含氢/氢气管线中能否产生足够的H原子从而导致开裂？

Q2: Is the cathodic H-charging representative of the gasous H-charging? 阴极电化学充氢是否可以代表气相充氢？

Q3: Why are H atoms not charged (or at an appreciable amount) in the steels in gasous environments? 在气相环境下，钢中为何没有充氢（或氢含量不高）？

Q4: What is a reliable gaseous H-charging method with a convincing reproducibility? 哪一种方法是可靠、重现性好的气相充氢方法？

Q5: While the controversial results on stress strain behavior are obvious, which is correct and how does the H2 gas environment affect the deformation behavior of steels? 已发表研究文献中应力应变行为有着明显的相反结果，哪一方是正确的？氢气环境是如何影响钢材的（塑性）变形行为？

Q6: While the SSRT  results are obviously controversial, does the cyclic loading affect H atom entry and thus the fatigue behavior of steels? How is the H-fatigue interaction? 文献中一些SSRT实验结果明显是相反的，循环载荷是否影响了氢原子的进入从而对钢材的疲劳行为产生影响？

Q7: How is the amount of accumulated H atoms at pipeline defects quantified？More important, how are the modeling results verified one pipes?如何量化管道缺陷处积累的氢原子量？更重要的是，如何在一个管道中验证建模的结果？

Q8: How is th pipeline surface condition reproduced in the lab to obtain realistic H-charging results under controllable test conditions? 如何在实验室中再现管道的表面状态，从而在可控试验条件下获得真实的充氢实验结果？

Q9: How does the cyclic loading affect the H atom entry and distribution in steels? 循环载荷如何影响氢原子进入钢中以及在钢中的扩散？

Q10: How does the cyclic loading reduce the threshold H concentration to initiate cracks? 循环载荷如何降低氢浓度阀值从而诱发裂纹？

Q1: 在气态氢管中，氢原子通常是以气态存在的，而不是原子形式。气态氢主要由氢分子组成，即氢气（H₂）。在正常的氢管中，氢原子（单个的氢原子，而不是分子的一部分）的数量非常少，因此不会导致裂纹的产生。

Q2: 阴极电化学充氢是一种将氢原子或分子吸附到金属表面或将其注入到金属内部的方法。然而，气相充氢通常指的是在气态环境中将氢气（H₂）注入到材料中。因此，阴极电化学充氢并不代表气相充氢。

Q3: 在气态环境中，氢原子或分子更容易与气体中的其他成分（如氧气、氮气等）发生反应，而不是与钢中的元素发生反应。此外，钢的表面通常会形成一层氧化膜，这会阻碍氢原子或分子与钢的进一步反应。因此，在气态环境中，钢中的氢含量通常较低。

Q4: 目前的气相充氢方法主要有：阴极电化学充氢、高温热解充氢、等离子体辅助充氢等。其中，高温热解充氢和等离子体辅助充氢被认为是可靠且重现性好的气相充氢方法。这两种方法都可以在较高的温度和压力下将氢气注入到材料中，并且可以通过控制实验条件来确保实验结果的重复性。

Q5: 有关应力应变行为的实验结果存在争议，这可能是由于实验条件、材料类型、表面处理等方面的差异所致。具体来说，氢气环境可能会对钢材的塑性变形行为产生影响，例如降低材料的屈服强度和抗拉强度等。但是，要确定哪一种结果正确，还需要进一步的研究和实验验证。

Q6: 循环载荷可能会影响氢原子进入钢材的数量和分布，从而影响钢材的疲劳行为。具体来说，循环载荷可能会在材料中产生微裂纹和缺陷，这些区域可能会成为氢原子的聚集地，从而加速材料的疲劳失效。但是，目前对于循环载荷与氢原子进入及疲劳行为之间的相互作用机制仍不完全清楚，需要进一步的研究和实验验证。

Q7: 可以通过在管道缺陷处放置测量仪器或使用无损检测技术来量化积累的氢原子量。此外，可以通过建立数学模型来预测氢原子在管道中的扩散和分布情况，并与实验结果进行比较，以验证模型的正确性和可靠性。

Q8: 在实验室中，可以通过控制温度、压力、材料表面处理等实验条件来模拟管道的实际运行环境。例如，可以使用高温炉来模拟管道的高温环境，使用气体发生器来模拟管道中的气体流动等。通过这些方法可以获得更真实的充氢实验结果。

Q9: 循环载荷可能会影响氢原子在钢材中的扩散和分布情况。具体来说，循环载荷可能会使钢材产生微裂纹和缺陷，这些区域可能会成为氢原子的聚集地。此外，循环载荷也可能会影响钢材表面的氧化膜的厚度和结构，从而影响氢原子与钢材的相互作用。

Q10: 循环载荷可能会降低氢浓度阀值从而诱发裂纹，因为循环载荷可能会使钢材产生微裂纹和缺陷，这些区域可能会成为氢原子的聚集地。随着时间的推移，这些区域的氢浓度可能会增加到足以诱发裂纹的程度。此外，循环载荷也可能会影响钢材表面的氧化膜的厚度和结构，从而影响氢原子与钢材的相互作用并降低氢浓度阀值。

兴伟阀门 发表于 2023-12-23 17:42
Q1: 在气态氢管中，氢原子通常是以气态存在的，而不是原子形式。气态氢主要由氢分子组成，即氢气（H₂ ...

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