B10 · طاقة الهيدروجين
ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ للهيدروجين: اختيار 316L/904L وقائمة 6 أجزاء
في الهيدروجين، نظمنا 6 أجزاء باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ: 316L / 904L / 321 شائعة الاستخدام، بسماكة تتراوح من 0.075–700 mm.
قائمة 6 أجزاء والمواد
| الجزء / المكون | الدرجة الموصى بها | المقاس / السماكة | السطح | أنماط الفشل | المعايير المرجعية |
|---|---|---|---|---|---|
| ألواح ثنائية القطب لمحلل PEM الكهربائي | 316L/904L/321غير مطلي + Ti/TiN، CrN/TiN، طلاءات Nb | لوح رقيق 1–0.5 مم؛ لوح مجال تدفق 0.5–2 مم | الطلاء/التلميع | معدل تآكل مرتفع، أكسجين غني + pH حمضي قوي → تنقر موضعي، TiN ينتهي تقريبًا بالكامل في 0.5 M H₂SO₄ → ثقوب دقيقة/تشقق | ISO 22734، ASTM A240، مواصفات مورد الطلاء |
| ألواح ثنائية القطب لخلايا الوقود | 316L/شريط رقيق 904L + طلاء موصل مقاوم للتآكل | 075–0.15مم | الطلاء/التزجيج | pH 2–4+ جهد دوري→تنقر+زيادة مقاومة التلامس | GB/T 20042.1؛ ASTM A240 |
| ألواح التحليل الكهربائي، مرشح التحليل الكهربائي، أنبوب التحليل الكهربائي | 316L/904L | 2–20 مم | 2B / غسيل حمضي / مطلي | محلول قلوي / PEM حمضي + Cl⁻ + درجة حرارة عالية → تنقر / تشقق إجهاد تآكلي | GB/T 3280؛ ISO 22734 |
| بطانة تخزين هيدروجين عالي الضغط / تبطين خزان التخزين | 316L | بطانة داخلية 2-10 مم | 2B / غسيل حمضي / إزالة الشحوم | هيدروجين عالي الضغط → تقصف هيدروجيني (تسريع تمدد التجاعيد) + إجهاد دوري | GB/T 33291؛ ISO 11114-4؛ ASME VIII-3 |
| خطوط أنابيب عالية الضغط ثابتة / وصلات | 316L | سماكة الجدار 2-10 مم؛ PN350-700bar | غسيل حمضي / إزالة الشحوم | هيدروجين عالي الضغط + ضغط دوري → إجهاد + تقصف هيدروجيني؛ تسرب عند الوصلة | ISO 19880-1؛ ASME B31.12 |
| خطوط أنابيب / مبادلات حرارية في ميتالورجيا الهيدروجين / الصناعة الكيميائية | 316L/321 | 2–20 مم | 2B/غسيل حمضي | درجة حرارة عالية وضغط عالٍ هيدروجين + H₂S/Cl⁻ → تقصف هيدروجيني + تآكل | ASME B31.12؛ GB/T 3280 |
الجدول بالداخل هوالمواصفات القياسية.قد يتحول الجزء نفسه من 304 إلى 316L أو 2205 حسب الوسط ودرجة الحرارة وطرق اللحام المختلفة — ركّز على شرح ظروف الاستخدام بدلًا من تحديد الدرجات فقط.
النقاط الأساسية للمواد
- الدرجات الأكثر شيوعًا في هذه الصناعة هي 316L (6) و904L (3) و321 (2) — تشير الأرقام بين الأقواس إلى عدد الحالات المتأثرة، وتُعد نقطة انطلاق للتسعير وتحضير المواد.
- في الأوساط الحمضية، يمثل 316L خط الأساس فقط؛ أما التركيزات أو درجات الحرارة الأعلى فتتطلب 904L / الدوبلكس (3/6 حالات).
- مصادر التآكل الشائعة (2/6 حالات): الكلوريد والملح هما المصدران الأكثر شيوعًا للتآكل (التنقر، التآكل الشقي).
- نطاق السماكة 0.075–700 mm: الألواح الرقيقة غالبًا ما تكون أجزاء مشكّلة (ضع في الاعتبار ارتداد الانحناء وتشقق السحب العميق)، والألواح السميكة غالبًا ما تكون هياكل ملحومة (ضع في الاعتبار مدخلات الحرارة والحساسية).
المشكلات الشائعة
أي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ يُستخدم أكثر من غيره في إنتاج الهيدروجين؟
من إجمالي 6 مكونات، يظهر 316L بشكل متكرر (6 حالات)، يليه 904L (3 حالات) و321 (حالتان). لا يزال تحديد الجزء المعني يعتمد على الوسط ودرجة الحرارة؛ فعلى سبيل المثال، أسطح العمل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ التي تلامس الماء المالح يجب أن تتحول من 304 إلى 316L.
أي الأجزاء هي الأكثر عرضة للمشكلات؟
بناءً على أوصاف الأعطال، الحالة النموذجية هي "ألواح ثنائية القطب لإلكتروليت PEM": جهد عالٍ + أكسجين وفير + حمض قوي pH ~2 → معدل تآكل أعلى لـ 316L/904L العاري؛ ثقوب دقيقة أو تقشر في الطلاءات → تنقر موضعي؛ يفشل TiN تمامًا بعد 3 ساعات في 0.5 M H₂SO₄ عند 0.5 M H₂SO₄؛ الدرجات الموصى بها: ألواح عارية 316L/904L/321 + طلاءات Ti/TiN وCrN/TiN وNb، المواصفات: لوح رقيق 0.1–0.5 mm؛ لوح مجال التدفق 0.5–2 mm. لهذه الظروف، يُوصى بتحديد تركيز الوسط ودرجة الحرارة وطريقة التنظيف خلال مرحلة التصميم.
ما السماكة التي ينبغي أن أختارها؟
نطاق السماكة في القائمة من 0.075–700 mm. للألواح الرقيقة، ضع في الاعتبار الانحناء وتشطيب السطح؛ وللألواح السميكة، اللحام وقوة الهيكل. قد تختلف القيم حسب المُصنّع للموقع نفسه، راجع رسمك أو ظروف التشغيل.
المواد ذات الصلة والصناعات المجاورة
Applications6
Thickness0.075–700mm
Grades075/700