Водородная хрупкость титановых контейнеров

1、Почему водородная хрупкость является причиной почти всех аварий, которые происходят в титановом оборудовании, используемом в химической промышленности? Как предотвратить водородную хрупкость и разрушение?
Поскольку титан очень легко поглощает водород, даже в условиях невысокой температуры, из-за большой скорости диффузии водорода, титан легко подвергается водородной хрупкости и образованию межкристаллитных микротрещин. Источники водорода следующие.

а) Водород — примесный элемент, содержащийся в титане;

б - Из-за водорода в окружающей среде до определенной концентрации, в высокотемпературном состоянии титана или пассивирующей пленки поверхности разрушается титан легко поглощает водород, охрупчивая;
c - Из-за неправильного выбора материала, использование титана не должно использоваться в среде титана; или из-за нерациональной структуры конструкции (например, наличия щелей или при контакте разнородных металлов, образующихся в результате гальванической эрозии) вызванной локальной коррозией, приводящей к поглощению водородной хрупкости; d - Процессы обработки и изготовления, которые также могут привести к водородной хрупкости и межкристаллитным микротрещинам.

d - Производственный процесс обработки (например, неправильная формула промывки кислотой или чрезмерное время промывки кислотой, сварка не смогла защитить поверхность титанового материала, а производственный процесс не привел к загрязнению железом и т. д.), вызванное поглощением водорода
охрупчивание.

Меры по предотвращению водородной хрупкости титанового оборудования следующие:

а) Выбор титановых материалов, содержащих меньше водорода.

б) Предотвращение поглощения водорода в процессе производства: чтобы избежать резки, штамповки, прокатки, сварки и других процессов обработки и производства титановой поверхности с внедренными частицами железа, термическую обработку и нагрев при термической обработке необходимо проводить в микроокислительной атмосфере нагревательной печи; для некоторых сложных конструкций титанового оборудования задняя часть сварных соединений трудно обеспечить газовой защитой для предотвращения загрязнения сварки поглощением водорода.

c- Выберите соответствующее использование среды: когда температура 71 ~ 316 ° C в среде сухого водорода и влажного водорода, например, содержащей определенное количество кислорода и влаги, может предотвратить поглощение водорода. Титан в окислительных средах, нейтральных средах, слабо восстановительных средах или восстановительных кислотах, содержащих окислители, обычно не поглощает водород или поглощает водород очень медленно; однако водородная хрупкость может возникнуть, когда поверхность загрязнена, когда возникают дефекты поверхности, локальная коррозия или когда возникают ненормальные рабочие условия. Титан подвержен водородной хрупкости в средах, где происходит общая или локальная коррозия.

г. Водородная стойкость может быть улучшена обработкой поверхности (высокотемпературное окисление, анодирование и т. д.). Использование коррозионно-стойкого титанового сплава повышает коррозионную стойкость титана, предотвращает водородную хрупкость.

2, титан в какой среде легко производить коррозионное разрушение под напряжением? Каковы факторы, которые вызывают коррозионное разрушение под напряжением?
Практика показывает, что в среде коррозионного повреждения нержавеющей стали под напряжением титан обычно не дает коррозионного разрыва под напряжением. Однако было обнаружено, что коррозионный разрыв титана под напряжением происходит в дымящей азотной кислоте, метаноле, тригазовом этилене, высокотемпературных хлоридах, расплавленных солях металлов, тетразолии углерода, урациле, органических растворителях, парах водорода и брома и других средах.

Факторы, вызывающие коррозионное растрескивание под напряжением, следующие.
(1) Окружающая среда Факторы включают тип и концентрацию ионов, катионное значение H раствора, температуру, проводимость, добавки и скорость потока.
(2) Механические факторы В системе, где происходит коррозионное разрушение под напряжением, должно присутствовать растягивающее напряжение. Растягивающие напряжения возникают из-за остаточных напряжений и рабочих напряжений, возникающих в процессе обработки и изготовления. Коррозионное разрушение под напряжением обычно происходит только тогда, когда коэффициент интенсивности напряжений системы больше критического коэффициента интенсивности напряжений, а скорость деформации превышает определенный диапазон.
(3) Металлургические факторы Чувствительность чистого промышленного титана к коррозионному растрескиванию под напряжением возрастает с увеличением содержания кислорода.