临氢压力容器设计 临氢——与氢气接触的压力容器。如加氢，制氢装置的容器。 金属材料因吸收氢而导致塑性降低，性能恶化的现象，称为氢损伤——高温时为氢腐蚀，低温时为氢脆。氢损伤可导致材料高温下脱碳、氢腐蚀、氢鼓泡、氢制脆性开裂。 1.氢腐蚀 1.1氢腐蚀机理：（t>220℃） 在高温高压下，氢与容器壁接触，通过物理吸附的部分氢分子分离为氢原子或氢离子，并经化学吸附，然后直径很小的氢原（离）子透过表面层，固溶到金属内，通过晶格和晶界（主要是晶界）向钢内扩散。侵入钢中的氢与钢中渗碳体（3FeC）和不稳定的碳化物析出的碳起化学反应生成甲烷。 23423HFeCFeCH??? 242CHCH??或44CHCH??（在晶界上） 甲烷的扩散能力很低，聚集在晶界原有的微观空隙内和钢材缺陷处，与C反应，反应不断进行降低了该区域的碳浓度，其他位置的碳通过扩散不断补充（渗碳体中碳原子的扩散补充固溶碳原子的扩散补充）这样形成局部高压，造成应力集中使该处由微裂纹变为裂纹。若在近钢表面的分层夹杂等缺陷中集聚形成鼓泡，使钢材性能变坏。在不断的甲烷反应，反应面附近脱碳和渗碳体的分解，别处的碳不断补充反复进行，*终使钢完全脱碳，裂纹连成网络，钢的强度、韧性丧失。 在氢的作用下，有表面脱碳和内部脱碳两种。1）在t>565℃，P<1.4MPa的氢气中，碳钢只发生表面脱碳，脱碳后钢的强度下降，塑性提高。2）当t>220℃，P>1.4MPa时，氢会使钢发生内部脱碳，使碳化物分解，裂纹形成氢蚀。即当温度较高压力较低（但P>1.4MPa）时，表面脱碳比内部腐蚀来的快，当压力较高温度较低（t>220℃）时，碳的扩散能力大大减低，内部氢蚀可能在没有明显表面脱碳的情况下发生。 当压力温度都较高时，表面内部都可能氢蚀，氢蚀后使钢材力学性能下降，强度、塑性下降，呈脆断性破坏。 氢蚀一旦发生，便无法消除，是不可逆的。