Водород при высоких давлениях

Метанол-яд (метиловый спирт — устаревшее название). Различают синтетический — продукт взаимодействия окиси углерода с водородом при высоких давлениях и температурах в присутствии катализаторов лесохимический — продукт сухой перегонки древесины. Смешивается с водой во всех соотношениях. Технический продукт поставляют по ГОСТу 2222—65, аттестованный — по ГОСТу 5.80—68, [c.197]

Метанол-яд синтетический (метиловый спирт — устаревшее название). Продукт взаимодействия окиси углерода с водородом при высоких давлениях и температурах в присутствии катализаторов. Поставляют по ГОСТ 2222—78Е высшего и 1-го сортов. [c.309]

Показано, что характер связи является для некоторых фаз, по-видимому, металлическим. В этом отношении подробно изучен гидрид палладия. Предложена теория, основанная на том, что, согласно расчетам, водород при высоком давлении, порядка 25 Гн/мР (250 000 атм), должен перейти в металлическое состоя- [c.167]

И, наконец, на примере конструкции колонны синтеза аммиака, описанном в работе [51], покажем, насколько эффективными являются рациональные методы конструирования. В первоначальных вариантах колонн металл корпуса, работающий в атмосфере водорода при высоком давлении, защищали от воздействия высокой температуры огнеупорным футеровочным слоем. Водород, диффундирующий частично через футеровку и стенки внутреннего облицовочного железного цилиндра, удалялся через специальные отверстия, просверленные в корпусе. Такая конструкция удовлетворительно защищала корпус от перегрева, но оказалась недостаточной для защиты корпуса колонны от водородной хрупкости. Современные колонны сконструированы таким образом, что стенки корпуса защищены от перегрева холодным потоком газа. Сущность защиты заключается в том, что наружный толстостенный корпус колонны отделяется от горячих внутренних частей потоком быстро движущегося холодного газа, поступающего для реакции. Это позволяет не только предохранить стенки от нагрева, но и ослабить вредное влияние водорода на металл колонны. [c.439]

В табл. 14.1 и на рис. 14.3 приводятся марки немецких сталей и их стойкость в среде окись углерода + водород (1 1). Эти данные получены в результате обследования пилотных установок, использующих смесь окиси углерода и водорода при высоких давлениях и температурах. [c.443]

Водородная коррозия, возникающая под действием водорода, при высоких давлениях и температурах. [c.210]

Хромистые стали ферритного класса, а также высоколегированные аустенитные хромоникелевые и хромомарганцовистые стали являются достаточно стойкими против действия водорода при высоких давлениях. [c.17]

Полосы с фиолетовым оттенением, с одиночными Р-, Q- и У -ветвями. Получены в излучении дуги между индиевым и угольным электродами в водороде при высоком давлении. [c.145]

Из этой стали, содержащей не менее 3% Сг, изготавливают трубы, применяемые в установках для перегонки и гидрогенизации нефти. Такое содержание хрома обеспечивает получение карбида хрома, который необходим для придания стали устойчивости по отношению к водороду при высоких давлениях. Если содержание хрома меньше 3%, то образуется не карбид, а цементит, который в присутствии водорода разлагается, в результате чего происходит обезуглероживание, по границам зерна образуются трещины и материал разрушается [68]. [c.37]

Зависимость е от частоты. Как уже отмечалось, время установления электронной и ионной поляризации весьма мало поляризация диэлектриков в этом случае полностью устанавливается за очень небольшое время по сравнению с полупериодом напряжения даже при наиболее высоких частотах, используемых 3 электротехнике и радиотехнике. Поэтому у таких диэлектриков нет заметной зависимости е от частоты (рис. 4.4). У этих веществ квадрат показателя преломления п в оптическом диапазоне частот практически равен е на радиочастотах. Например, для неполярного газа -водорода - при нормальных давлениях и температуре п = 1,00014, п = 1,00028, =1,00027-, для неполярной жидкости - бензола - п=1,55, п =2.40 =2,56, а для алмаза - вещества с очень большим значением показателя преломления -п=2,40, п =5,76 =5,7. [c.93]

Отметим, что все приведенные выше температуры весьма низки, а некоторые приближаются к температуре жидкого водорода. (При атмосферном давлении температура жидкого водорода равна 20,25 К.) В сверхпроводящем состоянии вещество пропускает электрический ток без потерь, поэтому теоретически можно представить себе ситуацию, при которой весьма высокие расходы на поддержание низкой температуры будут компенсированы за счет снижения потерь энергии и линия электропередачи с использованием сверхпроводников станет экономически конкурентоспособной. К сожалению, в действительности все обстоит не так просто. [c.232]

Экспериментальные данные (рис. 2) [84] показывают, что зависимость растворимости водорода от корня квадратного из величины давления подчиняется закону прямой линии. Для ряда марок конструкционных сталей установлено р15] 1то для растворимости водорода в металлах при высоких давлениях, в первом приближении, справедливо следующее выражение [c.118]

Основные закономерности проникновения водорода в металл, установленные для области низких давлений и высоких температур, справедливы и при высоких давлениях. Это относится как к техническому железу, так и к сталям [c.129]

При расчете реакций равновесия при высоком давлении в первом приближении можно пользоваться значениями парциальных давлений водорода и метана и не учитывать отклонение газов от идеального состояния. [c.134]

Таким образом, при взаимодействии водорода с карбидными фазами стали при высоких давлениях и температурах создаются термодинамически выгодные условия для образования продуктов коррозии и реакция обезуглероживания протекает с образованием метана. [c.137]

Механизм воздействия водорода на сталь при высоких давлениях и температурах можно представить следующим образом. [c.163]

Одновременно с проникновением водорода в сталь начинается ее поверхностное обезуглероживание. Термодинамические расчеты подтверждают, что при высоких давлениях водорода и температурах 200-600 равновесие реакции обезуглероживания смещается в сторону образования метана и разложение цементита происходит почти полностью. Процесс идет как на внешней, так и на внутренней поверхностях раздела (границы зерен и межфазные границы). [c.163]

По результатам проведенных испытаний образцов и их анализу установлено, что разрушение сварных швов в водородных баках вызвано абсорбцией водорода в зонах сварных швов при термоциклировании и циклическом нагружении внутренним давлением в присутствии водорода. Точный механизм разрушения еще не ясен, но установлено, что гидрид титана очень хрупок и растрескивается при термоциклировании или, возможно, от избыточных внутренних напряжений, поскольку толщина слоя гидрида достигает довольно большой величины. Образование гидрида происходит в процессе эксплуатации, но не во время сварки. По-видимому, при реакции образования гидрида, которая является экзотермической, выделяется достаточное количество локализованного тепла, благодаря чему температура поверхности повышается до такого уровня, когда процесс проходит более быстро. Очень мало известно о взаимодействии водорода с титаном при высоких давлениях водорода и возможно, что при температуре окружающей среды эта реакция будет спонтанной. [c.297]

Здесь будут рассмотрены сплавы с аустенитной матрицей, не являющиеся мартенситными и упрочняемые главным образом выделениями. Обычно выделения в таких сплавах представлены упорядоченной у -фазой, известной также по суперсплавам на основе никеля, имеющей состав И1з(А1, Т1). Например, сплав А-286 представляет собой нержавеющую сталь 15 Сг—25 N1 с добавками 2,25% Т1 и 0,2% А1, необходимыми для образования фазы В промышленных образцах сплава А-286 наблюдались КР [66, 120], водородное охрупчивание [72, 118, 120, 121], а также рост трещин в условиях постоянного нагружения при высоком давлении водорода [122]. [c.79]

Что касается первого пункта, то, действительно, сухой газообразный водород даже при высоком давлении не оказывает существенного влияния на результаты испытаний на растяжение [68, 84, 118] или на рост трещин [164—168] в алюминиевых сплавах. Однако при катодном наводороживании в алюминии наблюдается обратимое охрупчивание [169—171] с характерной для классического водородного охрупчивания зависимостью от скорости деформации и температуры [170]. Таким образом, теперь нельзя утверждать, что один водород не способен вызывать охрупчивания алюминиевых сплавов. По-видимому, все, что необходимо — это достаточно высокая подвижность водорода, позволяющая обеспечить проникновение в материал некоторого его минимального количества. [c.93]

Характеристика угольной кислоты как газового теплоносителя. Выбор газа, пригодного для охлаждения реактора, ограничен многими факторами. Воздух для этой цели не пригоден вследствие плохой теплопроводности и большой радиоактивности (при высоких температурах) содержащихся в нем кислорода и азота. Использование водорода выгодно в виду его хороших ядерных и тепловых свойств, но связано со значительным риском образования гремучих газов, трудным уплотнением контура и агрессивностью к металлам при высоких давлениях и температурах. Гелий обладает хорошими тепловыми и отличными ядерными свойствами, химически инертен, но имеет повышенную способность к потерям через уплотнения контура, малодоступен и дорог. Остальные инертные газы не пригодны для этой цели в связи с большим сечением поглощения тепловых нейтронов или же значительной наведенной активностью. Использовать азот также не рекомендуется вследствие большого сечения поглощения тепловых нейтронов и большой радиоактивности (возникновение азота С ). Наиболее целесообразно в качестве газового теплоносителя пользоваться угольной кислотой, которая в меньшей степени, чем другие газы, обладает отмеченными выше недостатками, В первом контуре угольная кислота обычно имеет температуру 100°—500° С и давление 7—65 ат — в зависимости от типа реактора. Примерно [c.24]

Цирконий сильно окисляется воздухом при температуре 300— 400° С, то весьма устойчив в воде. Он пригоден для изготовления защитных оболочек тепловыделяющих элементов, охлаждаемых водой или жидкими металлами (натрием, калием). Нелегированный цирконий теряет свою стойкость в воде при температуре 300—320° С. Следовательно, стойкость его сильно зависит от температуры. С добавлением к цирконию 1,5% олова, 0,12% железа, 0,05% никеля и 0,1% хрома (циркалой 2) окисная пленка не разрушается. Сплав циркалой 2 устойчив в воде и паре при высоких температурах. С увеличением концентрации азота и углерода в сплаве стойкость его в водяном паре при высоком давлении понижается. Стойкость сплава сильно зависит и от состояния его поверхности чем чище обработана поверхность, тем выше стойкость сплава. Гладкая поверхность достигается травлением в 35-процентной азотной кислоте с концентрацией 1—2% фтористого водорода, при комнатной температуре. Скорость равномерной коррозии циркония при высоких температурах обычно не превышает 0,01—0,02 мм год. В воде, содержащей кислород, при температуре 318° С скорость его коррозии составляет 0,01—0,1 мг смР--мес. Поведение циркония в воде-при температуре 316° Сив паре при температуре 400° С одинаково. С повышением давления пара при температуре 400° С от 1 до 100 ат скорость коррозии увеличивается в 20—40 раз. Во время облучения в воде при температуре 283° С и потоке нейтронов 10 п см скорость коррозии сплава циркония была в 50 раз выше, чем без облучения. Срок службы защитных оболочек из циркония примерно два года. [c.297]

В то же время углерод не является вредной примесью в тех случаях, когда воздействие водорода проявляется лишь в уменьшении пластичности (т. е. относительного сужения) материала, не вызывая явных изменений характера его разрушения. Это часто наблюдается при испытаниях иизкопрочных сплавов в водороде при высоком давлении [37—39], испытаниях на разрыв после катодного наводороживания [39—41] пли испытаниях на изгиб [19]. Например, при испытаниях ряда сплавов Ре — С под давлением в водороде не отмечено изменений относительного сужения или сравнительной восприимчивости к охрупчиванию при концентрациях углерода от 0,1 до 0,5% (по массе), хотя на результате могли сказаться колебания уровней прочности [37]. [c.58]

В бинарных сплавах N1—Ре наблюдается уменьшение склонности к индуцированным водородом потерям пластичности по мере возрастания содержания железа [108, 109], особенно в интервале 20—50% Ре. Этот эффект интересен в сравнении с поведением сплавов, содержащих 20—30% Ре в дополнение к 20% Сг. Подобные тройные сплавы N1—Сг—Ре, к числу которых относятся, например, Ни-о-нель, Инколой 800 и Инколой 804, подвержен-ны КР в некоторых средах [241, 262, 265—268], причем при определенных обстоятельствах их стойкость к КР оказывается ниже, чем у сплавов на основе системы №—20 Сг [241]. Более того, последовательное замещение РенаИ при переходе от Инколой 800 (33% N1) к Инколой 825 (42% N1) и Инконель 625 (61% N1) сопровождается возрастанием стойкости сплава к КР [66, 67, 241, 267, 269]. Разрушения вследствие КР могут, однако, происходить во всех перечисленных сплавах, а на сплавы Монель 625 и Хастел-лой X, как было показано, отрицательно влияет также и водород при высоком давлении [39, 84, 122, 270]. В отсутствие систематических исследований поведения железа, можно предположить, что оно оказывает отрицательное воздействие на тройные и более сложные системы, обусловленное, в частности, еще не изученными синергитическими эффектами, которые подавляют поведение, свойственное Ре в бинарных сплавах. Следует, однако, также учитывать, что сплавы 800, 804, 825 (и даже 625) могли быть состарены с образованием упрочняющей у -фазы (см. ниже). Такая возможность вытекает из представленных в табл. 7 составов сплавов. В некоторых из упомянутых выше работ нет данных о термической предыстории исследованных материалов и поэтому микроструктура сплавов неизвестна. Следовательно, сравнение подобных сплавов с такими, в которых у -фаза не образуется (в частности. Инконель 600 и Хастеллой X), может быть неправомочным. По-видимому, в этой области нужны дальнейшие исследования при соответствующем контроле однофазной структуры. [c.112]

Практически все изученные сплавы этого класса склонны к сильному охрупчиванию как при внутреннем (катодном) наво-дороживании, так и в газообразном водороде при высоком давлении [38, 84, 118, 122, 168, 270, 278, 279]. Наиболее подробно ис- [c.113]

N1—20 Сг (содержащий 2 об. % дисперсоида УаОз, а также 2,2% и 1,1% А1 для получения у -фазы [294] см. рис. 43) был исследован в присутствии водорода. Этот сплав, названный Инконель МА 753 имеет предел текучести при комнатной температуре около 900 МПа и практически не испытывает потерь пластичности при экспозиции в водороде при высоком давлении или при наводороживании [259] (рис. 44). [c.118]

Теперь можно попытаться объединить представления о роли электрохимических факторов, влиянии типа скольжения и других металлургических переменных, а также о поведении водорода, и построить общую картину индуцированного водородом растрескивания. Признаком успешного решения этой задачи была бы способность модели найти общие элементы в таких очевидно различных явлениях, как потери пластичности (уменьшение относительного сужения) аустенитных нержавеющих сталей при испытаниях на растяжение в газообразном водороде при высоком давлении и разрушение тина скола, наблюдаемое в сплаве титана при испытаниях в условиях длительного нагружения в мета-нольном хлоридном растворе. Должна быть обоснована возможность протекания, наряду с чистыми процессами анодного растворения и водородного охрупчивания, также смешанных и составных процессов. Ниже представлено качественное описаппе по крайней мере исходных посылок такой широкой модели. В ней свободно используются и уже известные представления. [c.133]

Стали, содержащие 5—6% Сг 5-6% Сг, 0,5% Мо 15Х5М, 12Х5МА 500-600 в нефтепереработке и производстве синтетических горючих, для аппаратов, работающих в контакте с водородом при высоком давлении [c.76]

Проблема водородостойкости материалов. Водород при высоких давлениях и температурах широко применяется в этих производствах и при определенных условиях может вызывать обезуглероживание, газонасыщение и охрупчивание оборудования. Возникает реальная угроза тяжелых аварийных ситуаций, связанных с хрупким разрушением крупных аппаратов высокого давления и выходом в атмосферу больших количеств водорода. В связи с этим впервые в технической литературе, здесь приведена обширная сводка систематизированных сведений о водородной коррозии сталей, длительной прочности металлических материалов в водороде, га-зонасыщаемости и водородопроницаемости различных металлов. Описаны также методы защиты оборудования от воздействия водорода при высоких температурах и давлениях и приведены пределы применимости для всех марок сталей, имеющих практический интерес. [c.8]

Метиловый спирт, называемый также древесным спиртом, или метанолам, (получается при сухой перегонке дерева. Химическим способом (синтетически) он образуется из окиси углерода и водорода при высоких давлениях и температурах в присутствии катализаторов. В продажу древесный спирт поступает разной чистоты и концентрации. [c.59]

Нанесение па поверхность стальных изделий гальванических покрытий или травление в кислотах для очистки ее связано с опасностью пасыи1еиия стали водородом, что также вызывает охрупчивание. Р сли водород находится в поверхностном слое, то он может быть удален в результате нагрева при 150—180 С, лучше всего в вакууме (I—К) Па). Наводораживание и охрупчивание возможно и при работе с га.гп в контакте с водородом, особенно при высоком давлении. Широко применяемые в последние годы выплавка или разливка в [ акууме значительно уменьшают содержание водорода и л,ругпх газов в стали [c.131]

При скоплении ионов водорода вблизи дефектов структуры становятся возможными и процессы их ионизации со значительным увеличением объема газа и, следовательно, резким увеличением давления в наиболее слабых элементах кристаллической решетки и созданием условий для развития поверхностных тренщн. Механизм процесса на-водороживания сталей связан с тем, что химическое сродство водорода к углероду может приводить к восстановлению карбидных фаз углеродистых сталей. При высоких давлениях водорода и температурах 200-600 С создаются благоприятные термодинамические условия для реакции диссоциации цементита и обезуглероживания стали [c.61]

Известно, что фазовый состав оксидной пленки на кре1ушии зависит от температуры термообработки и газовой среды. Образование включений ЗЮз наблюдается в кремнии после термообработки уже при температурах 1000—1200 °С в вакууме, гелии, водороде, что объясняется наличием растворенного в кремнии кислорода [1]. При высоком давлении кислорода и температурах ниже температуры плавления 81 поверхность его пассивируется пленкой ЗЮз. При наличии примесей углерода фазовый состав продуктов окисления в значительной степени зависит от возможности доступа к поверхности кремния окислителя. Допускается, что если доступ кислорода к поверхности кремния не затруднен, то карбид кремния образовываться не будет [2]. [c.57]

Конструкция этого топливного элемента была затем улучшена за счет замены угольных электродов никелевыми с пористым внешним слоем, который служит катализатором в реакции образования ионов водорода. Кроме того, газы подавались в элемент при высоком давлении, около 1 МПа, а для повышения растворимости газов и ионной проводимости рабочая температура составляла 400°С. Для усовершенствованного кислородно-водородно-го топливного элемента, называемого элементом Бэкона, плотность тока составляла 90А/м2 при 0,6 В. Кислородный электрод подвержен коррозии, однако ее можно исключить химической обработкой никеля. По имеющимся оценкам топливный элемент Бэкона обеспечивает пятикратный энергозапас на 1 кг по сравнению с обычным свннцовым аккумулятором. [c.93]

Учитывая отсутствие данных о растворимости водорода в сталях и сплавах при высоких давлениях, во ВНИИнефтехим была разработана специальная методика [45 ] экспериментального определения констант растворимости в указанных условиях. Насыщение каждой стали и сплава водородом при заданной температуре и давлении до получения равновесного состояния проводилось при различных выдержках . Так, из рис, 1 следует, например, что в случае стали Х18Н10Т предел насыщения образца водородом достигается через определенный промежуток времени, зависящий от температуры насыщения и диамет- [c.116]

В связи с ограниченным количеством сведений о проницаемости водорода через металлы при высоких давле-.ниях была разработана специальная методика [35] и проведены исследования по определению водородопроницаемо-сти различных сталей при высоких давлениях и температурах. Полученные данные были сопоставлены с устойчивостью сталей против действия водорода. [c.123]

Экспоненциальная зависимость водородопрони-цаемости от температуры при высоких давлениях наблюдается также для других сталей (рис. ,10, 11). На основе экспериментальных данных [64,70] (рис. 8,9,10,11) были рассчитаны параметры водо-родопроницаемости, кажущаяся энергия активации (Еу) и предэкспоненциальный множитель (V д) в выражении температурной зависимости проницаемости водорода через стали. Полученные значенияУ0иЕу для исследованных сталей даны в табл. 3. [c.127]

Нижним температурным пределом, при котором еще возможна реакция разложения цементита водородом при атмосферном давлении, Шенк [51] считает 300. Поскольку этот процесс идет с уменьщением объема, повьшение давления сдвигает равновесное соотношение компонентов газовой фазы в сторону образования метана и снижает температурную границу обезуглероживания. Этим объясняется наличие водородной коррозии углеродистой стали при высоких -давлениях и температурах 240-300, [c.132]

Водородная хрупкость. Возникновение трещип при постоянно действующем напряжении возможно в оборудовании, в котором имеется водород под высоким давлением. Это явление аналогично коррозионному растрескиванию [39], т. е. инициация трещины является функцией К, причем имеется пороговое значение К, ниже которого металл не разрушается. Разрушение также возможно в результате охрупчивания, обусловленного взаимодействием с водородом, например растрескивание медных сплавов ввиду образования в порах водяного пара под высоким давлением или водородной хрупкости в случае наводороживапия при электроосаждении, При низких температурах разрушений, обусловленных водородной хрупкостью, не наблюдалось. Тем не менее в случае утечки газа из емкостей с жидким водородом в материалах, имеющих температуру, близкую к комнатной, возможно появление водородной хрупкости. [c.22]

Я. м. Колотыркин и г. м. Флорианович показали [Л. 21], что кислород при высоких давлениях и температурах водной среды способен создавать на стали сравнительно совершенные защитные пленки и, следовательно, существенно снижать ее кислородную коррозию. Образование защитной пленки магнетита на углеродистой стали обеспечивается в определенном диапазоне значений pH и ок гсли тельно-восстановительных (Редокс) потенциалов Ей. При внедрении этого так называемого бескоррекцион-ного нейтрального водного режима на ряде гамбургских электростанций (ФРГ) для обеспечения оптимальных значений о 0,4 В вводится специальное дозирование разбавленной перекиси водорода. [c.262]

Интерес представляет термодинамическая оценка склонности хромистых сталей к водородной коррозии при высоких давлении водорода и температуре [94—96. Изучено взаимодействие водорода с углеродом в сложнолегированных сталях, содержащих 0,6 4,7 и 25% Сг и соответственно 0,04—0,05 0,067 и 0,14% С, и определена термодинамическая активность углерода в реакции образования метана. [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...