X80管线钢的气相氢扩散、氢吸收及氢捕获特性OA
高强度、大口径、高压力输氢管道已成为发展趋势,但其潜在的氢致开裂风险严重挑战了服役安全;氢在管材中的渗透扩散特性是导致氢致开裂的前置环节,理解材料在气相氢环境下的渗透行为至关重要。基于原位气相氢渗透实验装置,研究输氢管道X80钢的氢渗透特性,采用连续充放氢方法分析氢渗透的瞬态过程,准确计算有效氢扩散系数及亚表面吸附氢浓度,明确可逆氢、不可逆氢和晶格氢在渗透过程中的占比,并探讨显微组织对氢渗透的影响。结果表明:不可逆氢陷阱显著影响初次渗透,但不影响后续渗透瞬态;X80钢在20%掺氢比下的有效氢扩散系数约为1.72×10^(-6)cm^(2)/s,其氢捕获行为与显微组织直接相关,细晶组织和高小角度晶界占比导致X80钢可扩散氢含量较高,这是X80钢高氢脆敏感性的重要原因之一。
李玉星;徐修赛;王财林;刘翠伟;王燕
中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580 山东省油气与新能源储运安全重点实验室,山东青岛266580中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580 山东省油气与新能源储运安全重点实验室,山东青岛266580中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580 山东省油气与新能源储运安全重点实验室,山东青岛266580中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580 山东省油气与新能源储运安全重点实验室,山东青岛266580中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580 山东省油气与新能源储运安全重点实验室,山东青岛266580
能源科技
氢气管道X80钢氢渗透氢吸收氢捕获
《中国石油大学学报(自然科学版)》 2026 (4)
P.60-68,9
国家重点研发计划项目(2024YFE0211500)。
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