高温电解制氢系统热量综合利用设计

利用ASPEN分析固体氧化物电解池进出口物料情况,同时结合物料易燃易爆特性,并考虑设备的经济可行性,经过换热方案比选,最终确定高温电解制氢系统的换热流程。为避免高温条件下发生氢脆或氢腐蚀,设备材质均选用不锈钢。     

30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析

某飞机用30CrMnSiA钢沉头螺栓在拆卸过程中发生断裂,同炉批未曾使用的螺栓经磁粉检测也存在裂纹。为查找失效分析原因,通过对断裂件和同炉批开裂的螺栓外观检查、断口宏微观分析、能谱分析、硬度检测、金相分析等方法对断裂和开裂的螺栓进行了分析。结果表明:断裂螺栓和开裂螺栓断裂类型为氢脆,螺栓氢脆断裂主要与抗拉强度和热处理工艺有关,通过改善热处理工艺参数,适当降低螺栓的强度,增加酸洗后的除氢时间降低氢含量,从而避免氢脆发生的可能性。     

利用天然气管道掺混输送氢气的可行性分析

指出氢气加入到现有天然气管道后会引起管材方面的风险(氢脆和渗透)。在12T基准气条件下,为了不改变终端用户的燃具,混合气中氢气的最大允许体积分数为23%。根据氢气加入后管道输送混合气的数学模型,提出输气功率的定义,用以反映管道输送能量的能力。只需给现有燃气管网预留一定的压力,氢气加入后通过提高输送压力便可保证管道的输气功率不变。     

预充氢马氏体时效钢的氢脆性能研究

目的研究预先存在于试样中的氢对材料力学性能的影响。方法对固溶态和三种时效态18Ni马氏体时效钢,采用双电解槽装置测量了其氢扩散系数,用热分析法获得了材料的氢扩散激活能。采用慢应变速率拉伸法评估了在预充氢后镀镉密封试样的力学性能,并由此评估它们的氢脆敏感性。结果固溶态试样的氢扩散系数最大,为1.40×10~(-8)_ cm~2/s;对时效态试样,当时效温度分别为465、490、530℃时,氢扩散系数分别为6.23×10~(-9)、5.52×10~(-9)、2.84×10~(-9) cm~2/s,即随时效温度升高,扩散系数降低。而扩散激活能正好相反,固溶态的最小,其他的依次逐渐升高。四种试样均显示出氢脆敏感性,且随着预充氢电流密度升高而增大。T465和T490的氢脆敏感性均大于58%,T530的氢脆敏感性小于40%。四种试样的断口形貌均表现为由中心起裂,向周围呈放射状扩展。中心起裂源处为典型的沿晶开裂,扩展区为准解理开裂。结论过时效态样品的抗氢脆性能最好。预先存在于试样中的氢在拉伸过程中向中心富集,造成中心沿晶开裂,与动态充氢拉伸断口相反。     

螺柱断裂分析及机制探讨

通过断口宏微观形貌观察、能谱分析、金相组织检查、硬度及拉伸性能测试、带状组织评级等手段,对螺柱断裂原因进行分析。结果表明:螺柱的断裂性质为氢脆断裂;起裂部位为螺柱中心位置,此处硬度远高于其他部位;能谱分析和金相组织检查发现裂纹起始处存在严重的碳偏析和合金元素偏析,这是造成螺柱在心部发生氢脆断裂的根本原因。     

连杆螺栓二次装配断裂分析

通过对螺栓断口宏观和微观形貌的观察，结合加工方法和装配工艺，发现过度酸洗引起螺栓表面渗氢，一次装配后，在静拉伸应力作用下，氢向螺栓头部与杆部连接部位的应力集中处聚集，萌生氢致裂纹并缓慢扩展，二次装配预紧时，在扭距作用下，裂纹快速扩展，产生脆性断裂。     

阀箱开裂分析

阀箱加工后经超声波探伤发现内部异常现象,对其进行了宏观、微观检查和金相分析.结果表明:阀箱由于原材料去氢不充分,致使阀箱内部产生裂纹.     

18—8钢制换热器U形管失效分析

通过宏观与微观测定分析，提出临氢环境下１８—８钢制Ｕ形换热器Ｕ形区局部开裂失效的根本原因如下：粗糙的冷加工产生过大的残余应力，从而使钝化膜严重损伤，材料表面活性增大，硫腐蚀加速；使表面吸附环境中的Ｃｌ－量增大，氯腐蚀加速；冷加工和氢渗入量增大，使马氏体相变倾向增强，马氏体相变量增大．综上所述，在给定的工况介质中腐蚀被加速，脆性迅速增大，过早地发生开裂失效．