关于氢气、取样和腐蚀的见解

2024 年度回顾：“Ask Swagelok”首次亮相。

去年，我们很高兴推出了一个名为“Ask Swagelok”的新视频系列，其中世伟洛克专家回答了关键问题并提供了有关流体系统设计方方面面的见解。迄今为止，我们已经发表了五次与专家的不同对话，每一次对话都探讨了不同的主题：

液体取样

世伟洛克流体取样专家 Matt Dixon 讨论了液体取样的一些鲜为人知的方面，例如预留容积管的作用是什么、钢瓶内部的热膨胀率如何在没有适当蒸发空间压缩的情况下使钢瓶破裂、取样钢瓶如何填充，以及取样系统设计如何影响蒸发空间。

此次谈话的重点内容：

• 为什么充填液体的金属钢瓶总是需要包含蒸发空间，以尽可能地降低灾难性钢瓶破裂的风险。
• 液体进入取样钢瓶的方式以及回流压力等被忽视的因素影响蒸发空间的频率。
• 什么是蒸发空间压缩以及如何通过了解供给压力、回流压力和取样程序来处理它。
• 下游元件如何增加背压、其对蒸发空间的意外影响以及如何扩大蒸发空间尺寸。
• 取样程序如何影响蒸发空间，以及像同时关闭供给阀和回流阀这样简单的操作如何能够尽可能地降低出现问题的可能性。

氢气系统设计

设计氢气流体系统与设计油气设备有很大的不同，在本次对话中，世伟洛克清洁能源全球技术主管 Chuck Hayes 解释了其原因 —  以及很小的氢分子如何会影响从孔径尺寸到材料选择的所有设计。

此次谈话的重点内容：

• 油气系统的规模与氢气系统有何不同，以及为什么在氢气领域会优先选择卡套管，而不是油气领域中使用的大尺寸公称管。
• 氢气分子非常小，能够逃逸出石油和天然气无法逃逸的系统，这使得世伟洛克的卡套管接头成为比锥面及螺纹接头更好的选择，作为具有良好密封连续孔结构的连接元件。
• 压缩氢气的密度变化如何导致难以估算压降或流速，以及在氢气系统中为什么尺寸过大不是可行的解决方案。
• 为什么从油气组件供应商采购的经过验证的且降低成本的方法对于氢气系统效果不佳，因为任何大于 1% 的泄漏都会造成重大安全风险。

氢脆

尽管氢脆问题早已为人所知，但对于处于快速增长和动态中的氢能领域中的许多人来说，它很难被理解。在本次对话中，世伟洛克冶金学高级科学家Buddy Damm和新产品开发高级科学家Cal Brown探讨了氢脆是什么，元件如何受到影响，以及可以做些什么来应对氢脆问题。

此次谈话的重点内容：

• 什么是氢脆，它是如何开始的，从哪里开始的，以及它如何降低工程合金的延展性以及抗金属疲劳和断裂的能力。
• 为什么氢脆有时是个大问题，有时却根本不是问题，以及了解拉伸应力（例如压力和静态或动态负载）、原子氢的存在和材料对氢脆的敏感性 这三个主要因素的知识可以如何帮助您应对氢脆问题。
• 相对断面收缩率测试和应力分析如何为元件正确的材料选择提供依据，以帮助减轻可能导致元件失效的损伤缓慢累积。
• 有限元分析和物理产品测试（如加速脉冲测试和循环测试）如何有助于优化氢气产品设计。

海上腐蚀

在海上油气环境带来的所有挑战中，腐蚀（包括内部和外部影响）可能是很难解决的问题之一。世伟洛克冶金学高级科学家 Buddy Damm 在这次对话中讨论了应注意哪些问题以及如何减轻腐蚀。

此次谈话的重点内容：

• 电化学反应如何引起金属的氧化和还原反应，从而导致变薄、失压、点蚀、开裂或缝隙腐蚀。
• 两种不同类型的腐蚀 — 受环境影响的外部腐蚀和受正在开采的碳氢化合物影响的内部腐蚀 — 如何结合在一起，使腐蚀成为海上应用的一个难题，以及遵守 NACE MRO 175 或 ISO 15156 标准可以起到什么作用。
• 厚元件和涂层如何减轻均匀腐蚀，具有相似腐蚀敏感性的材料如何对抗电化学腐蚀，铬含量较高的钢如何对抗点蚀和缝隙腐蚀，镍含量较高的钢如何防止应力腐蚀开裂，设计良好的管路如何减少摩擦腐蚀和抗疲劳。

清洁能源认证

由于世界各地采用不同的标准，因此对于设计师来说，理解哪些标准是适用且重要的是具有挑战性的。在此次对话中，世伟洛克全球氢能专家 Chuck Hayes 讨论了清洁能源认证的来龙去脉、压力等级以及有哪些资源可以提供帮助。

此次谈话的重点内容：

• 氢气和压缩天然气在全球有哪些不同的标准，对不同类型的系统有哪些要求，以及正在发生什么变化。
• 有哪些不同的公称工作压力等级（压缩天然气只有一种压力等级，氢气有两种压力等级），什么是焦耳-汤姆森效应，为什么需要更高压力的元件，为什么加气站元件必须满足更高的压力标准。
• 在哪里可以找到证明文件、第三方测试报告和认证，以及如何获得世界各地 50 名受过清洁能源培训的现场工程师的专业知识，他们可以帮助解决设计问题并指导如何符合当地标准。

即将推出：泄漏缓解

请关注即将发布的对话，其中将探讨如何缓解泄漏以延长系统寿命并保持生产力。

所有这些内容以及我们今后的所有 Ask Swagelok 视频都可以在 https://www.swagelok.com/zh/toolbox/ask-swagelok 上找到。

希望这些视频对您有所帮助。这仅仅是开始，我们计划通过 Ask Swagelok 继续为您提供更多专家见解。如果您希望我们探讨某些主题，请告诉我们 — 我们非常乐意与您分享任何可能对您有帮助的专业技术和知识！