高壓高溫精煉氫設(shè)備用雙金屬不銹合金/鋼板剝離性評定規(guī)程——氫剝離測試

氫剝離測試（Hydrogen-Induced Disbonding Test，HID）是一種評估金屬材料（尤其是復(fù)合板材或堆焊層結(jié)構(gòu)）在高壓高溫氫環(huán)境中抵抗界面分層或剝離能力的專項試驗。以下是關(guān)于該測試的核心要點：

1. 測試目的

評估抗氫剝離性能：檢測氫在材料界面聚集導(dǎo)致的層間剝離風(fēng)險。 驗證工藝可靠性：優(yōu)化焊接、熱處理工藝及材料選型，預(yù)防設(shè)備因氫致分層失效。 保障設(shè)備安全：確保煉油、化工等高壓高溫氫環(huán)境下設(shè)備的長周期運行。

2. 適用材料與場景

材料類型 雙金屬復(fù)合板（如碳鋼+不銹鋼、鎳基合金覆層）。 堆焊結(jié)構(gòu)（如加氫反應(yīng)器內(nèi)壁堆焊不銹鋼）。 應(yīng)用領(lǐng)域 煉油廠加氫反應(yīng)器、高壓換熱器。 化工設(shè)備、油氣輸送管道、儲氫容器等。

3. 測試標準與規(guī)范

核心標準：ASTM G146（最新版ASTM G146-24），專門針對雙金屬材料在高壓氫環(huán)境中的剝離性測試。

其他參考標準： ASME BPVC（鍋爐壓力容器規(guī)范）中的無損檢測要求。

ISO 7539（腐蝕試驗）相關(guān)部分。

NACE TM0177（氫脆評估方法）。

4. 測試流程（以ASTM G146為例）

試樣制備

尺寸：通常為圓柱形，直徑73±2mm，厚度45±2mm。

材料：取自實際堆焊試板，確保界面結(jié)構(gòu)與實際工況一致。

熱處理

模擬焊后熱處理（PWHT）：如705℃保溫32小時，控制升/降溫速率（≤56℃/h）。

氫環(huán)境暴露條件：

高壓氫氣（14-20MPa）、高溫（300-500℃），暴露時間根據(jù)工況設(shè)定（通常24-72小時）。

設(shè)備：專用高壓釜（如鎳基合金材質(zhì)，耐氫腐蝕）。

冷卻控制

按指定速率冷卻（如150-200℃/h），避免氫過快逸出或殘留。

檢測與評估

超聲波檢測：掃描界面剝離缺陷（參考ASME Sec. V）。

金相分析：切割試樣觀察界面脫粘區(qū)域，測量剝離面積占比。

評級標準：根據(jù)剝離程度分為不同等級（如無剝離、輕微、嚴重）。

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涉及測試：氫剝離測試