了解非金属材料的氢渗透测试

随着越来越多的国家联合起来，在宣布气候紧急状态后承诺去碳化, 对清洁能源的需求从未像现在这么大. 需要实现清洁的潜力, 像氢这样的智能能源现在比以往任何时候都更加迫切. 如果各国要实现净零排放目标, 人们普遍认为，氢将需要发挥至关重要的作用.

根据 氢委员会, 目前有30多个国家制定了氢能发展路线图, 宣布了228个跨价值链的大型氢能项目, 其中85%位于欧洲, 亚洲, 和澳大利亚. 如果所有的项目都取得成果, 到2030年，总投资将超过3000亿美元. 

成功部署 氢, 然而, 将严重依赖于适当的基础设施和材料(包括弹性体, 热塑性塑料, 和复合材料), 以及确保其安全性和寿命所需的保证和测试. 

为什么要对溶液进行氢渗透测试?

因为氢分子小, 它可以渗透聚合物, 或非金属, 材料比甲烷或其他传统上与化石燃料相关的气体要快得多. 这包括含有高比例玻璃纤维或碳纤维的复合材料，如用于管道的复合材料. 这意味着确定哪些材料性能最好是至关重要的, 它们抵抗氢的能力如何, 以及它们可以使用多久. 

氢气渗透测试可以为制造商提供重要的知识，例如，如果减压循环将损害结构完整性，有多少氢气将通过材料, 以及材料是否能够在约定的时间内继续使用.

长期以来，测试一直是该计划的关键部分 石油和天然气 工业安全流程, 测量密封件等深井部件的渗透率特性, 压力屏障和衬垫. 随着氢经济的发展, 越来越多的im体育平台app下载超越了石油和天然气, 氢的产生和传输, 也在关注氢吗, 使测试在航空航天等其他im体育平台app下载更加普遍, 运输, 以及重工业的燃油系统部件等, 储氢罐, 化学加工基础设施.

什么是氢气渗透测试?

氢气渗透测试包括分析材料性能的三个关键方面. 首先, 高压气体渗透测试可以测量氢气通过材料的速度, 例如, 甲烷, 压力高达150巴，温度从零下到200摄氏度. im体育APP, 例如, 目前，该公司在150 bar的压力下对弹性体和热塑性塑料进行了氢气测试，并计划将该能力提高到600 bar，并且已经能够将渗透率与之前测试过的气体进行比较.

下图显示了氢和甲烷在40℃和40 bar下通过热塑性塑料的渗透率, 氢气的渗透速度大约是甲烷的40倍.

其次，作为渗透过程的一部分，气体溶解在材料中. 当施加的压力被移除时, 这种气体试图从材料中逸出，并可能在加工过程中造成损坏, 称为快速气体减压(RGD)损伤. 有些气体会对包括复合材料在内的非金属材料造成严重的问题. 氢气造成损坏的可能性需要调查，因为它有影响组件完整性的风险, 如下图GRE管壁所示. 该测试可在150bar和150C的压力下进行.

第三个方面是老龄化, 研究非金属材料长期暴露在氢中的表现. 这是通过测量材料在氢饱和时机械性能随时间的变化来解决的. 在复合材料, 它是纤维和树脂基体之间的界面，在那里降解机制可能变得明显. 该测试可以在150 bar和150 c下进行数月，以复制或加速使用条件.

长期老化试验也可以与减压试验相结合，看看老化退化是否会导致减压阻力降低.

非金属材料的im体育APP试验按哪些标准进行?

元件通常测试各种im体育平台app下载认可的标准，包括: 

• 渗透性ASTM D1434, ISO 2782-1
• RGD iso 23936
• 老化ISO 23936
• NORSOK m - 710
• 此外，还有许多NACE和api相关的标准

除了, im体育APP可以与您一起设计和实施定制的渗透测试程序, 我们经常为客户提供o型圈和密封元件等部件. 如果需要，我们也可以集成几个 聚合物测试 方法集成到单个测试程序中.

准备进行氢气渗透测试时的关键考虑因素?

准备测试时, 重要的是，制造商清楚地知道他们想从这个过程中获得什么, 无论是识别渗透速率还是了解和修改材料或组分以降低渗透. 样品也需要适当的考虑，以确保程序的成功.

可能需要事先考虑的问题包括组件或材料的使用期限, 如果在操作过程中减压可能是一个问题,
如果组件将在一个封闭的环境中，在这个环境中，渗透H2的积累可能会变得危险, 以及一条输送立方米氢气的长管道是否经济可行. 我们的氢气专家与制造商密切合作，准备测试, 帮助确保正确的问题已经提出，以确保顺利的测试过程.

im体育APP在高压气体环境下测试材料方面拥有30年的经验，现在正在与其他寻求利用氢气的im体育平台app下载分享其在石油和天然气im体育平台app下载开发的专业知识. 的成员 亨利·罗伊斯研究所 委员会, 英国国家先进材料研究与创新研究所, im体育APP还参与了ISO 23936系列标准的编写.

很少有测试公司能够在这个领域展示成熟的专业知识和能力, 我们的专家在渗透和减压损伤机制方面积累了丰富的经验，包括对各种材料和部件在高压下的现象进行视觉观察. 
   
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