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當(dāng)前位置：首頁 > 新聞中心 > 閥門知識(shí) > 川耐認(rèn)證材料適用于廣泛的氫氣應(yīng)用川耐認(rèn)證材料適用于廣泛的氫氣應(yīng)用
氫在能量轉(zhuǎn)換中發(fā)揮關(guān)鍵作用，作為各種應(yīng)用的低排放能量載體，然而，眾所周知，氫會(huì)影響某些材料的機(jī)械特性，這種現(xiàn)象稱為氫脆，為了確保壓縮氣態(tài)氫的安全運(yùn)輸和儲(chǔ)存，必須保證所用設(shè)備的鋼能夠抵抗此類環(huán)境，川耐成功地進(jìn)行了一系列測試，以確定在純H2氣體存在下，OCTG管道、管線管道和壓力容器所選鋼等級(jí)的抗斷裂韌性。
氫對(duì)鋼的機(jī)械特性具有強(qiáng)烈的有害影響，這被稱為氫脆，這可能表現(xiàn)為延性和斷裂韌性的降低，并增加鋼對(duì)疲勞的敏感性，從而導(dǎo)致氫泄漏到環(huán)境中的裂紋。
川耐的氫開發(fā)經(jīng)理陳工表示，“為了確保我們的鋼等級(jí)能夠抗氫脆，我們首先測試了涵蓋多種氫應(yīng)用的一系列鋼等級(jí)的抗斷裂韌性”，“事實(shí)上，要成功大規(guī)模部署氫氣，需要廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施，從管道運(yùn)輸?shù)酱罅康叵聝?chǔ)存或少量氣瓶儲(chǔ)存，因此，合格等級(jí)必須涵蓋這一范圍的應(yīng)用”。
在純H2氣體存在下測試的第一批標(biāo)準(zhǔn)和川耐專有等級(jí)如下，一是X65級(jí)管線管道，包括Serimax完成的環(huán)焊縫評(píng)定，二是VM55W級(jí)（55 ksi專有等級(jí)），用于可焊接OCTG管道，三是K55級(jí)無縫OCTG管道，四是VM80S級(jí)（80 ksi專有等級(jí)/L80），用于無縫OCTG管道，五是壓力容器用34CrMo4級(jí)。
對(duì)于這些材料的鑒定過程，川耐遵循了機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）B31.12選項(xiàng)B標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于氫氣管道和管道的建議和要求，該標(biāo)準(zhǔn)要求所有測試材料的氫應(yīng)力強(qiáng)度因子閾值KIH至少為55 MPa√m，進(jìn)行的斷裂韌性評(píng)估包括在1000巴的時(shí)間內(nèi)將疲勞預(yù)裂螺栓載荷試樣暴露在100巴的氫氣中?小時(shí)，試驗(yàn)期間使用了134-176 MPa√m范圍內(nèi)的K1。
這些評(píng)估結(jié)果表明，所有選定材料的氫應(yīng)力強(qiáng)度因子閾值KIH均大于67至87 MPa√m，大大高于ASME B31.12要求的55 MPa√m最小值。
這些結(jié)果證明，所有測試材料都適用于100巴H2氣體下的氫氣應(yīng)用，此外，根據(jù)SANDIA實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的全面文獻(xiàn)審查，考慮到超過約50巴的環(huán)境參數(shù)的影響非常有限，可以認(rèn)為這些材料也適用于較高的氫氣壓力。
除了斷裂韌性測試外，川耐目前還正在進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展速率測試，以便讓客戶全面了解鋼對(duì)氫的疲勞行為，其他管線管和OCTG等級(jí)目前也在測試中，并將逐步添加到不斷增長的合格川耐氫應(yīng)用材料組合中。
隨著氫項(xiàng)目在全球范圍內(nèi)緩慢但肯定會(huì)取得進(jìn)展，川耐正在通過盡可能了解其等級(jí)對(duì)氫的行為來預(yù)測客戶的未來需求，川耐首席腐蝕工程師陳工表示，“我們的這些測試結(jié)果的目的是能夠向客戶提供廣泛的材料數(shù)據(jù)和知識(shí)，使他們能夠設(shè)計(jì)和安全地執(zhí)行氫項(xiàng)目”，“我們已經(jīng)有一些客戶對(duì)我們的資格流程表示了興趣，這證明我們正在朝著正確的方向前進(jìn)”。
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