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公司新闻

情况氢脆下宝星棋牌的选型及应用
  宣布者:/ 宣布时间:2017-6-29

随着石油化工工业的生长,特别是煤化工及其下游工业的生长,越来越多的工艺历程含有制氢、加氢装置,且这些装置的特点大多是化学反映历程含有高温、高压及高浓度的氢气。在这些装置的设计历程中,设计人员往往重点关注氢对设备质料的影响,而容易忽略氢对历程检测仪表的影响,特别是对宝星棋牌的影响。目前宝星棋牌膜片的材质大多为316L、哈氏合金等,通过已投用项目的反馈,普通膜片材质(如316L)的宝星棋牌,在含有氢气介质的工艺装置上使用一段时间后,会泛起输出不稳定、零点漂移等现象,有的甚至泛起膜片鼓包、破裂等[1-2]。造成这些现象的原因主要是金属膜片由于氢渗透而发生的“氢脆”现象。因此,在仪表设计选型的历程中除了凭据相关规范选型外,还应考虑氢脆对宝星棋牌的影响,提高所选仪表运行的稳定性,保证装置的宁静、平稳运行。

1氢脆现象

氢脆是指在金属中发生的一些历程,这些历程导致金属的承载能力因氢的泛起而下降。但由于质料性能、加工工艺、情况、受力状态差异,种种现象有较大差异。凭据引起氢脆的氢的来源差异,氢脆可分成两大类:内部氢脆,它是由于金属质料在冶炼、铸造、焊接或电镀、酸洗历程中吸收了过量的氢气而造成的;情况氢脆,它是在应力和氢气或其他含氢介质的联相助用下引起的一种脆性断裂,如储氢的压力容器中泛起的高压氢脆。文中所要讨论的宝星棋牌膜片的氢脆属于第二类氢脆即情况氢脆,主要是在氢情况下,氢气分子在物理及化学作用下以氢原子的形式渗透变送器膜片而发生的氢脆。

2氢气渗透宝星棋牌膜片历程

氢气虽然没有腐蚀作用,但是有极强的渗透能力,纵然在大气情况中氢也会以种种途径进入金属质料的晶格中,若在高温、高压和高浓度协同作用下,则会大幅加速氢的渗透能力[3]。宝星棋牌中与介质接触的部门主要是膜片,通常膜片的厚度只有0.04~0.08mm,是变送器中最单薄的部门,因而宝星棋牌的氢脆现象主要体现在膜片上。

氢气渗透膜片历程如图1所示,正常状态下氢气是以分子状态存在的,氢气分子不易渗透膜片,但当氢气变为氢原子后,因为氢原子半径很小,只有0.46nm,因而在外力作用下能够渗透变送器的膜片。其整个历程大致有以下几个步骤[4]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)气体氢气通过气相扩散接近金属外貌。

2)氢气和金属外貌化合物发生相互作用,即发生物理吸赞同化学吸附。

3)由于化学吸附使分子氢气的键合变得松弛或断裂,在金属外貌发生原子或分子的重排,由此形成氢原子,其中部门氢原子通过扩散透过金属膜片。

4)透过金属膜片的部门氢原子又结合成氢分子。

1

由于氢分子比氢原子大得多,透过金属膜片的氢分子不会再透过膜片扩散回去。当透过金属膜片的氢气慢慢聚集后,变送器内腔的压力会逐渐增大,到达一定压力后使膜片外鼓变形直至破裂,造成变送器输出不稳,发生零点漂移甚至坏损。

3引发宝星棋牌膜片情况氢脆的机理

3.1氢气介质引发变送器膜片情况氢脆

前文分析了氢气渗透膜片的历程,也反映了氢气介质引发宝星棋牌膜片情况氢脆的历程,但实际上情况氢脆是一个慢慢积累的历程。另外,研究发现氢气的渗透与氢气的浓度、温度和压力有一定关系,且差异质料发生情况氢脆的温度、压力条件也纷歧样[5]。如高强度钢常泛起在-100~150℃,以室温下最敏感[6],此外研究发现氢脆敏感性随着氢含量的增加而增大。

3.2高温蒸汽引发变送器膜片情况氢脆

关于高温蒸汽引发氢脆的问题,海内外质料方面的专家进行了较多的研究,如有序度对Ni,2Cr合金氢致脆断的影响[4]、电站锅炉水冷壁管的氢腐蚀[7]等,这些研究从差异的角度研究了高温蒸汽引发的氢脆问题,其中较认同的高温蒸汽引发情况氢脆的主要历程如下:

1)水汽吸附在金属外貌。

2)在金属外貌(一定的温度作用下)发生以下化学反映:

3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2。

3)由于化学吸附使分子氢气的键合变得松弛或断裂,在金属外貌发生原子或分子的重排,由此形成氢原子,其中部门氢原子通过扩散透过金属膜片。

4)化学反映发生的氢原子通过扩散渗透金属膜片,从而引发氢脆现象。

3.3异种金属电池引发变送器膜片情况氢脆

异种金属电池主要是差异的金属之间发生电偶腐蚀或阴极掩护过掩护时发生氢原子,氢原子通过扩散渗透变送器膜片引发情况氢脆。如丈量海水的流量时,若导压管选用镀锌碳钢,而差压变送器的膜片选用316L,这样导压管的镀锌碳钢与变送器的不锈钢膜片之间会形成异种金属电池[8],从而引发变送器膜片情况氢脆。

4情况氢脆下宝星棋牌的选型

针对以上种种引发宝星棋牌膜片情况氢脆的原因,在宝星棋牌的选型历程中应结合具体的情况选择合适的宝星棋牌,特别是在膜片材质的选择、变送器的安装方式以及安装质料的选择方面接纳相应的措施。

1)丈量介质为氢气(氢气体积分数在70%~100%,温度在90~200℃)时,宝星棋牌的膜片可选用镀金膜片[8]。因为金具有较密的晶格结构,氢原子不易渗透,研究讲明选用316L镀金膜片的氢渗透量为非镀金316L膜片渗透量的0.01~0.02倍[9]。另外,也可接纳双层镀层膜片,即在镀金膜片基础上再镀一层陶瓷膜,陶瓷层可以起到电绝缘和氢隔离的作用,从而更有效地防止氢渗透[10],但双层镀层膜片价钱更贵。

2)丈量介质为高温蒸汽时,凭据自控安装图册HG/T21581—2012中的要求,宝星棋牌在安装时导压管线中需增加冷凝容器,增加冷凝容器后实际与宝星棋牌接触的介质不再是高温蒸汽。因此,在宝星棋牌的选型历程中选用通例的膜片材质即可,如

316L。

3)对于存在异种金属电池引起情况氢脆的场所,引压管尽量接纳与宝星棋牌膜片相同的材质,或绝缘异金属接触,防止膜片进入电解电路[8],也可选用膜片镀金的变送器。

5情况氢脆下宝星棋牌的选型应用实例

在鹤壁年产0.1Mt/a1,4丁二醇项目中,902单元有3套高压加氢装置,加氢管线中的工艺介质主要是氢气,氢气体积分数为99.9%,温度为152℃,压力为19.9MPa,其工艺介质特点主要体现为高温、高压、高浓度。凭据该介质的特点,结合上文中所介绍的措施,在设计选型时变送器的膜片材质选用316L镀金,最终订货时膜片镀金厚度为25μm。目前装置已稳定运行4a,据用户反映所选用宝星棋牌运行情况良好,在正常生产历程中及停车检验历程中未见异常。

6结束语

在宝星棋牌的选型设计历程中,除了需凭据相关的规范选择宝星棋牌外,还应考虑所测工艺介质是否会引发宝星棋牌膜片发生氢脆现象,并凭据介质的情况,从宝星棋牌膜片材质的选择、安置方式的选择,安装质料的选择等方面接纳相应的措施,确保所选宝星棋牌能够满足丈量的要求并能够恒久稳定运行。

 
 
     
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