Бесшовные трубы в транспортировке водорода: материальные проблемы и решения

С ростомВодородная экономика, Трубопроводы для транспортировки водорода высокого давления стали критической проблемой.Бесшовные трубы, Из-за ихОтсутствие сварных швов, равномерная микроструктура и отличная трещиностойкость, Считаются идеальным выбором для транспортировки водорода.

Вопросы водородного охрупчивания (ВО)

• Механизм:Атомы водорода диффундируют в сталь, вызывая охрупчивание границ зерен и распространение микротрещин.
• Материалы с высоким риском:Обычная углеродистая сталь (API 5L X52-X80), высокопрочная мартенситная нержавеющая сталь (17-4PH).
• Водород-устойчивые материалы:
  • Аустенитная нержавеющая сталь (316L, 310S)-Низкое поглощение водорода, высокая пластичность.
  • Сплавы на основе никеля (Inconel 718, Hastelloy C-22)-Исключительная трещиностойкость.
  • Алюминированные стальные трубы с покрытием (покрытия Fe-Al, Al₂O₃)-Создает слой барьера водорода.

Требования к производству бесшовных труб при транспортировке водорода

• Ультра-точность холодного волочения-Уменьшает поверхностные дефекты и устраняет точки инициирования трещин.
• Вакуумная индукционная плавка Вакуумный дуговой выплава (VIM VAR)-Улучшает чистоту и однородность.
• Внутренние нанооксидные покрытия (TiO₂, ZrO₂)-Блокирует диффузию водорода и повышает долговечность.

Тематические исследования:

• Европейский проект H₂ Backbone-Использует бесшовные трубы 316L для транспортировки водорода.
• «Водородное шоссе» в Японии-Развертывание труб из аустенитной нержавеющей стали со сверхнизким содержанием углерода.