
【化】 hydrogen corrosion
hydrogen
【医】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen
canker; corrode; corrupt; decadent; degenerate; erode; erosion; cauterization
corrosion; corruption; degeneration
【计】 corrosion; erosing
【化】 corrosion
【医】 causis; causticize; corrode; corrosion; decay; diabrosis; erode; erosio
erosion; exesion
氢腐蚀(Hydrogen Attack)是材料科学与工程领域中描述氢元素与金属材料发生化学或物理反应的专有术语,指在高温高压环境下,氢气渗透至金属内部导致材料机械性能退化的现象。该过程通常分为两个阶段:氢吸附(Hydrogen Adsorption)和氢致开裂(Hydrogen-Induced Cracking)。例如,在炼油设备中,碳钢暴露于含氢环境时,氢原子会扩散至晶界处与碳化铁(Fe₃C)反应生成甲烷(CH₄),引发材料鼓泡或裂纹,其化学反应式为:
$$
Fe₃C + 2H₂ → 3Fe + CH₄↑
$$
这一现象被美国石油学会(API)列为设备失效的主要风险之一,并在API 571标准中规定了预防措施。研究显示,氢腐蚀的临界温度约在200°C以上,压力超过1 MPa时反应速率显著提升(NACE International, 2022)。
在核能领域,氢腐蚀可能因冷却剂渗入反应堆压力容器而威胁结构完整性。国际原子能机构(IAEA)在《核电厂老化管理指南》中强调需通过合金改性(如添加铬、钼)提升抗氢腐蚀能力。学术研究进一步指出,奥氏体不锈钢因面心立方结构能有效阻隔氢扩散,成为高温氢环境的首选材料(Journal of Nuclear Materials, 2019)。
氢腐蚀(Hydrogen Attack)是金属材料在高温高压氢气环境中发生的一种特殊腐蚀现象,常见于石油加氢、裂解等工业装置中。以下是其核心要点:
氢腐蚀属于高温腐蚀类型,指氢原子渗入钢内部与碳化物(如渗碳体Fe₃C)反应生成甲烷(CH₄),导致钢材脱碳和机械性能恶化。其化学反应为: $$ Fe_3C + 2H_2 rightarrow 3Fe + CH_4 $$ 甲烷无法逸出,在晶界或夹杂物处积聚形成高压气泡,最终引发鼓包、裂纹等破坏。
需注意氢腐蚀与电化学腐蚀中的“析氢腐蚀”不同:前者是高温高压下的化学反应,后者是常温酸性环境中氢离子还原析出的电化学过程。
如需进一步了解具体案例或防护技术,可参考石油化工行业相关标准(如API 941)。
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