ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Водородопроницаемость сталей при повышенных температурах и давлениях из "Коррозия и защита химической аппаратуры ( справочное руководство том 9 ) " Многочисленные сведения по диффузии и проницаемости водорода через металлы при высоких температурах и давлениях водорода до 1 ат собраны и систематизированы в монографиях и обзорах [2—5, 8—11, 15, 16]. [c.341] Как правило, в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности мы имеем дело с газовыми средами (в том числе водородом) высоких давлений. Поэтому в настоящем разделе представлены данные по водородопроницаемости конструкционных сталей при высоких давлениях. [c.341] В ряде случаев при оценке работоспособности и возможности применения конструкционных сталей в водородсодержащих средах необходимо знать величины постоянных водородопроницаемости при высоких температурах и давлениях. Эти сведения могут быть также использованы при расчете концентраций водорода на границе соединения двухслойных сталей, что дает возможность оценить водородостойкость биметаллов. Иногда по увеличению водородопроницаемости можно определить начало процесса обезуглероживания стали. [c.341] Под термином водородопроницаемость обычно понимают целый комплекс элементарных физико-химических процессов, сводящихся в конечном счете к проникновению газа через металл. Диффузия как таковая входит одной из составляющих в этот комплекс процессов. Инертные газы практически не диффундируют ни в одном металле. Процессу диффузии предшествует активированная адсорбция водорода на поверхности металла. Адсорбция обусловлена интенсивными силами химического взаимодействия. Диффузия водорода в металлах самая интенсивная, по сравнению с другими газообразными элементами такими, например, как кислород, азот. Легкость осуществления процесса диффузии водорода в большинстве металлов объясняется соотношением размеров его атома и параметров кристаллической решетки металла. [c.341] Результаты исследований диффузии газов через металлы при повышенных давлениях и температурах часто оказываются противоречивыми. Объяснить это, по-видимому, можно различием в составе и структуре стали и несовершенством методик. [c.341] Данные по проницаемости водорода через техническое железо в зависимости -от температуры и давления представлены на PFQ. 10.6. С повышением температуры и давления водородопроницаемость технического железа увеличивается. С повышением давления водорода понижается температура, при которой начинается заметная диффузия водорода. [c.342] Водородопроницаемость технического железа пропорциональна корню квадратному из величины давления молекулярного водорода (рис. 10.7). [c.342] При сравнительно низких температурах наблюдается излом прямых (рис. 10.6), свидетельствующий о резком замедлении диффузии. [c.342] Здесь V выражается в см7(см -ч-мм ). [c.342] В табл. 10.4 представлены температурные коэффициенты водородопроницаемости (по данным различных исследователей) для технического железа. [c.342] Влияние величины зерна на водородопроницаемость технического железа иллюстрирует табл. 10.5. При 400 °С с увеличением размера зерна в 32 раза скорость диффузии снижается на 20%. [c.343] При более высоких температурах не наблюдается существенной разницы в водородопроницаемости для сталей с различной величиной зерна, поэтому для практических целей, начиная с 400°С, влиянием этого фактора можно пренебречь. [c.343] Изменение значений водородопроницаемости с увеличением содержания углерода в металле представлено в табл. 10.6. [c.343] Рассчитанные параметры водородопроницаемости — кажущаяся энергия активации Е и предэкспоненциальный множитель Уо представлены в табл. 10.7. [c.344] Цифры на кривых—давление водорода, ат. [c.344] ПО водородопроницаемости, полученных при температурах выше 300 °С, на область ниже 200—250 °С недопустима. [c.345] Большинство сосудов, предназначенных удерживать водород, работает в напряженном состоянии, в условиях ускоренной ползучести материала. [c.345] Вернуться к основной статье