氫氣流量計選型必須規(guī)避氫脆材質(zhì)有哪些
氫氣分子體積小，高壓工況下易滲入金屬晶格，引發(fā)氫脆開裂，計量腔體、探頭、法蘭、緊固件選材需避開易發(fā)生氫脆的材料，同時區(qū)分不同壓力段禁用范圍。
一、嚴禁使用的碳鋼類材質(zhì)
普通低碳鋼、Q235、10#、20#鋼材晶格間隙大，高壓氫環(huán)境極易出現(xiàn)氫致裂紋，中高壓制氫、加氫管路完全不可采用。這類材料短期承壓就會產(chǎn)生內(nèi)部微裂紋，存在泄漏風險，無論腔體還是連接配件都要直接排除。
低合金鉻鉬普通鍛件，未做固溶特殊處理的型號，在壓力循環(huán)工況下氫脆發(fā)展速度快，70MPa加注場景禁止選用。
二、不宜長期使用的普通不銹鋼
1. 304不銹鋼
鉬元素含量偏低，僅能臨時用于常壓微量低壓實驗管路，1.6MPa以上中高壓環(huán)境長期運行會逐步出現(xiàn)氫滲透，腔體、探頭長期計量易形變漂移，貿(mào)易計量站點不推薦。
2. 未經(jīng)固溶酸洗處理的奧氏體不銹鋼
表面存在軋制應(yīng)力，應(yīng)力集中位置會加速氫脆產(chǎn)生，即便*號達標，熱處理工藝不達標也需要規(guī)避。
三、需避開的有色金屬與低耐蝕合金
普通銅、黃銅、青銅材質(zhì)，氫氣易與金屬內(nèi)部雜質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氫脆，同時易發(fā)生氣體滲透，僅可用于常壓短期臨時管路，高壓計量部件禁止使用。
普通鑄鋁、未改性鋁合金，高壓循環(huán)壓力下易出現(xiàn)晶間氫脆，防爆殼體以外過流接觸部件不能選用。
四、密封配件規(guī)避材質(zhì)
普通丁腈橡膠、天然橡膠、硅橡膠，高壓氫氣會穿透高分子結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)滲透泄漏，長期使用密封失效；低端氟橡膠耐受氫滲透能力弱，高純高壓場景需要替換為全氟醚材質(zhì)。普通石棉、橡膠復合墊片，高壓下易出現(xiàn)分層滲漏，高壓法蘭密封結(jié)構(gòu)避開此類墊片。
五、緊固件禁用材質(zhì)
普通碳鋼螺栓、4.8級低強度合金螺栓，長期高壓氫環(huán)境會發(fā)生氫脆斷裂；無抗氫處理的普通不銹鋼緊固件，頻繁壓力波動后螺紋易開裂，高壓管路螺栓全部升級專用耐熱抗氫合金。
六、分壓力選材補充說明
1. 常壓/低壓≤1.6MPa實驗室微量管線
可有限使用拋光304，碳鋼、銅合金依舊規(guī)避；
2. 中壓1.6~25MPa制氫壓縮管路
淘汰304，選用316L電解拋光或鎳基合金；
3. 35/70MPa加氫站高壓貿(mào)易計量
完全禁用碳鋼、銅、304，腔體選用抗氫鍛造合金，密封采用金屬硬密封。
補充選型要點
判斷材質(zhì)是否抗氫脆，優(yōu)先核對材質(zhì)氫相容性檢測報告，有高壓循環(huán)工況的點位，不能僅依靠基礎(chǔ)*號判斷，同時避開存在軋制應(yīng)力、焊接應(yīng)力未消除的加工件，減少氫脆誘發(fā)條件。