第52卷第5期 2016年10月
石油化工自动
化
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY
环境氢脆下压力变送器的选型及应用
刘坤超
（中国五环工程有限公司，武汉430223）
Vol.52, No.5 October,2016
摘要：根据引起氢胞的原因，需述了氢胞的现象，指出了压力变送器的氢脆类型。重点分析了氢气渗透压力变送器膜片的过程及三种引发压力变送器膜片环境氢脆的机理，并针对引发压力变送器膜片环境氢的不同情况，讨论了压力变送器在设计选
型中应采取的措施。结合具体项目，介绍了环境氢脆下压力变送器的选型应用实例。关键词：环境氢脆压力变送器氢渗透镀金膜片
中图分类号：TH812
文献标志码：B
文章编号：10077324(2016)050025-03
Type Selection and Application of Pressure Transmitter under Environmental
HydrogenEmbrittlement
Liu Kunchao
(Wuhuan Engineering Co. Ltd.,Wuhan, 430223,China)
Abstracts: According to different causes of hydrogen embrittlement, hydrogen embrittlement types of pressure transmitter are expounded.Process of hydrogen permeation of pressure transmitter diaphragm and three kinds of mechanism under triggered pressure transmitter diaphragm environmental hydrogen embrittlement are emphatically investigated.In the view of different situations of causes for pressure transmitter diaphragm environmental hydrogen embrittlement, countermeasures to be taken in design and selection of pressure transmitter are discussed.Combined with specific project， selection and application cases of pressure transmitter under environmental hydrogen embrittlement are introduced.
Key words: environmental hydrogen embrittlement; pressure transmitter; hydrogen permeation; goldplating
随着石油化工产业的发展，特别是煤化工及其下游产业的发展，越来越多的工艺过程含有制氢、加氢装置，且这些装置的特点大多是化学反应过程含有高温、高压及高浓度的氢气。在这些装置的设计过程中，设计人员往往重点关注氢对设备材料的影响，而容易忽略氢对过程检测仪表的影响，特别是对压力变送器的影响。目前压力变送器膜片的材质大多为316L、哈氏合金等，通过已投用项目的反馈，普通膜片材质（如316L)的压力变送器，在含有氢气介质的工艺装置上使用一段时间后，会出现输出不稳定、零点漂移等现象，有的甚至出现膜片鼓包、破裂等[]。造成这些现象的原因主要是金属膜片由于氢渗透而产生的“氢脆”现象。因此，在仪表设计选型的过程中除了按照相关规范选型外，还应考虑氢脆对压力变送器的影响，提高所选仪表
运行的稳定性，保证装置的安全、平稳运行。 1氢脆现象
氢脆是指在金属中发生的一些过程，这些过程万方数据
导致金属的承载能力因氢的出现而下降。但由于材料性能、加工工艺、环境、受力状态不同，各种现象有较大差异。根据引起氢脆的氢的来源不同，氢脆可分成两大类：内部氢脆，它是由于金属材料在冶炼、锻造、焊接或电镀、酸洗过程中吸收了过量的氢气而造成的；环境氢脆，它是在应力和氢气或其他含氢介质的联合作用下引起的一种脆性断裂，如储氢的压力容器中出现的高压氢脆。文中所要讨论的压力变送器膜片的氧脆属于第二类氢脆即环境氢脆，主要是在氢环境下，氢气分子在物理及化学作用下以氢原子的形式渗透变送器膜片而产生的氢脆。
稿件收到日期：2016-06-14，修改稿收到日期：2016-08-16，作者简介：刘坤超（1982一），男，现就职于中国五环工程有限公司，主要从事石油、化工项目自动化仪表选型及工程设计工作，任工程师。