鈦制容器的氫脆

1、為什么在化工中使用的鈦設備所發生的惡性事故，幾乎都是由氫脆破裂造成?如何防止氫脆破裂?
因為鈦材極易吸氫，即使在溫度不高的環境中，由于氫的擴散速度大，也易使鈦吸氫脆化和產生晶間微裂紋。氫的來源有下列幾 方面 :

a. 鈦材中含有的雜質元素——氫；

b·由于環境中的氫達 到一定濃度，處于高溫 狀態下的 鈦或表面鈍化膜被破壞的鈦材易吸氫脆化;
c·由于選材錯誤，在不應采用鈦材的環境中使用鈦材;或者由于結構設計不合理 (如存在縫隙或與異種金屬接觸產生電偶腐 蝕)引起局部腐蝕，導致吸氫脆化;

d ·加 工 制 造 工 藝 不 當 (如 錯 誤 的 酸 洗 配 方 或 過 ? 的 酸 洗 時 間 、 焊接時未能充分保護和制造過程中鈦材表面被鐵污染等)引起吸氫
脆化。

防止鈦設備產生氫脆的措施如下：

a. 選用含氫少的鈦材。

b. 防止在加工制造過程中吸氫:要避免在切削 、沖壓、卷板， 焊接等加 工制造過程中鈦材表 面嵌 入鐵粒，熱加工和熱處理加熱必須在微氧化性氣氛的加熱爐進行;對于一些結構復雜的鈦設備，背 面難以實現氣體保護的焊接接頭，要防止焊接時污染吸氫。

c• 選擇合適的使用環境:當溫度在71~316°C的干氫和濕氫的環境中，如含有一定的氧和水分可以防止吸氫。鈦在氧化性介質、 中性介質、弱還原性介質或含有氧化劑的還原性酸中，通常不會發 生吸氫或極緩慢地吸氫;但當表面被污染、表面缺陷、局部發生腐 蝕或異常工況出現時，則可能產生吸氫脆化。鈦在發生全面腐蝕或 局部腐蝕的環境中，易發生吸氫脆化。

 d.通過表面處理 (高溫氧化、陽極化處理等)可改善抗氫性能。采用耐蝕鈦合金，提高鈦的耐蝕性，防止吸氫脆化。

2、鈦在哪些介質中易產生應力腐蝕破裂?造成應力腐蝕破裂的因素有哪些?
實踐證明，在不銹鋼產生應力腐蝕破壞的環境中，通常鈦不產 生應力腐蝕破裂。但陸續發現鈦在發煙硝酸、甲醇、三氣乙烯、高 溫氯化物、熔融金屬鹽、四氮化碳、尿吡啶、 有機溶劑、氫氣和溴蒸氣等介質中發生應力腐蝕破裂。 

造成應力腐蝕破裂的因素如 下。
(1)環境 該因素中包括離子的種類與濃度、溶液的陽H值、 溫度、電導、添加劑和流速等。
( 2)力學因素 在發生應力腐蝕破裂的體 系中必須存在拉應 力。拉應力來源于加工制造過程中產生的殘余應力和工作應力，通 常只有當該體系的應力強度因子大于臨界應力強度因子，且應變速 度 超 過 某 一 范 圍 后 ， 才發生應力腐蝕破裂 。
( 3 ) 冶金因素工業純鈦隨著氧含量增 加，應力腐 蝕 破 裂 的 敏 感性增加。