هشاشة الهيدروجين

يُعرف التقصف الهيدروجيني ( HE )، أو التصدع الناتج عن الهيدروجين ( HIC )، بانخفاض مطيلية المعدن نتيجة امتصاص الهيدروجين . ذرات الهيدروجين صغيرة الحجم، ما يسمح لها بالتغلغل في المعادن الصلبة. بمجرد امتصاصها، يُقلل الهيدروجين من الإجهاد اللازم لبدء وانتشار الشقوق في المعدن، مما يؤدي إلى التقصف. يحدث التقصف الهيدروجيني في الفولاذ ، وكذلك في الحديد والنيكل والتيتانيوم والكوبالت وسبائكها. أما النحاس والألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ ، فهي أقل عرضة لهذه الظاهرة بشكل عام . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
تُعرف الحقائق الأساسية حول طبيعة التقصف الهيدروجيني منذ القرن التاسع عشر. [ 4 ] [ 5 ] يبلغ التقصف الهيدروجيني ذروته عند درجة حرارة الغرفة تقريبًا في الفولاذ، وتكون معظم المعادن محصنة نسبيًا ضد التقصف الهيدروجيني عند درجات حرارة أعلى من 150 درجة مئوية. [ 6 ] يتطلب التقصف الهيدروجيني وجود كل من الهيدروجين الذري ("القابل للانتشار") والإجهاد الميكانيكي لتحفيز نمو الشقوق، على الرغم من أن هذا الإجهاد قد يكون مطبقًا أو متبقيًا . [ 2 ] [ 7 ] يزداد التقصف الهيدروجيني عند معدلات إجهاد منخفضة . [ 1 ] [ 2 ] [ 8 ] بشكل عام، تكون أنواع الفولاذ عالية المقاومة أكثر عرضة للتقصف الهيدروجيني من أنواع الفولاذ متوسطة المقاومة. [ 9 ]
يمكن أن تتعرض المعادن للهيدروجين من نوعين من المصادر: الهيدروجين الغازي والهيدروجين الذري المتولد كيميائيًا على سطح المعدن. يذوب الهيدروجين الذري بسرعة في المعدن عند درجة حرارة الغرفة، مما يؤدي إلى هشاشته. [ 5 ] يوجد الهيدروجين الغازي في أوعية الضغط وخطوط الأنابيب . تشمل المصادر الكهروكيميائية للهيدروجين الأحماض (كما قد يحدث أثناء التخليل أو الحفر أو التنظيف)، والتآكل (عادةً بسبب التآكل المائي أو الحماية الكاثودية )، والطلاء الكهربائي . [ 1 ] [ 2 ] يمكن أيضًا أن يدخل الهيدروجين أثناء التصنيع نتيجة وجود الرطوبة أثناء اللحام أو أثناء انصهار المعدن . من أكثر أسباب الفشل شيوعًا في الواقع العملي سوء التحكم في الطلاء الكهربائي أو قضبان اللحام الرطبة .
يمكن استخدام مصطلح "التقصف الهيدروجيني" إما تحديدًا للإشارة إلى التقصف في الفولاذ والمعادن المشابهة عند تركيزات منخفضة نسبيًا من الهيدروجين ، أو بشكل أوسع ليشمل جميع تأثيرات التقصف التي يُحدثها الهيدروجين على المعادن. تشمل هذه التأثيرات الأوسع نطاقًا تكوّن الهيدريد ، الذي يحدث في التيتانيوم والفاناديوم ولكنه لا يحدث في الفولاذ، والتقشّر الناتج عن الهيدروجين، والذي يحدث عادةً عند تركيزات عالية من الهيدروجين ولا يتطلب وجود إجهاد. [ 8 ] ومع ذلك، يُفرّق عادةً بين التقصف الهيدروجيني وهجوم الهيدروجين عند درجات الحرارة العالية (HTHA)، الذي يحدث في الفولاذ عند درجات حرارة أعلى من 204 درجة مئوية ويتضمن تكوّن جيوب من الميثان . [ 10 ] إن الآليات التي يُسبب بها الهيدروجين التقصف في الفولاذ غير مفهومة بشكل كامل، ولا تزال قيد البحث النشط. [ 1 ] [ 11 ] [ 12 ]
يُعد التدهور المرتبط بالهيدروجين مصدر قلق كبير في أنظمة الطاقة الكبيرة، لا سيما في المولدات التوربينية المبردة بالهيدروجين، حيث قد يؤثر التعرض المطول لأجواء الهيدروجين على السلامة الهيكلية لصلب الدوار والمكونات المرتبطة به. [ 13 ]
الآليات

يُعدّ التقصّف الهيدروجيني عملية معقدة تتضمن عددًا من الآليات الدقيقة المتميزة، والتي لا يشترط وجودها جميعًا. ومن المسلّم به الآن أن التقصّف الهيدروجيني يعتمد على المادة والبيئة المحيطة، دون وجود آلية واحدة تنطبق بشكل حصري. [ 12 ] تشمل هذه الآليات تكوين الهيدريدات الهشة ، وتكوّن الفراغات التي قد تؤدي إلى فقاعات عالية الضغط، وزيادة التفكك عند الأسطح الداخلية، واللدونة الموضعية عند أطراف الشقوق التي تُساعد في انتشارها. [ 12 ] وقد طُرحت ودُرست مجموعة واسعة من الآليات كأسباب للتقصّف بمجرد ذوبان الهيدروجين القابل للانتشار في المعدن. [ 5 ]
- الضغط الداخلي : عند تركيزات عالية من الهيدروجين، تتحد أنواع الهيدروجين الممتصة في الفراغات لتكوين جزيئات الهيدروجين (H₂ ) ، مما يُولّد ضغطًا من داخل المعدن. قد يرتفع هذا الضغط إلى مستويات تُسبب تشققات، تُعرف عادةً بالتشقق الناتج عن الهيدروجين ( HIC )، بالإضافة إلى ظهور بثور على سطح العينة، تُعرف بالتقشر الناتج عن الهيدروجين. يمكن لهذه التأثيرات أن تُقلل من المطيلية وقوة الشد . [ 14 ]
- اللدونة الموضعية المعززة بالهيدروجين ( HELP ) : يزيد الهيدروجين من تكوّن وحركة الانخلاعات عند طرف الشق. ينتج عن HELP انتشار الشق من خلال الفشل المرن الموضعي عند طرف الشق، مع حدوث تشوه أقل في المادة المحيطة، مما يُضفي على الكسر مظهرًا هشًا . [ 15 ] [ 11 ]
- انخفاض انبعاث الانخلاعات بفعل الهيدروجين : تشير محاكاة الديناميكا الجزيئية إلى حدوث تحول من الليونة إلى الهشاشة نتيجةً لكبح انبعاث الانخلاعات عند طرف الشق بفعل الهيدروجين المذاب. وهذا يمنع تبلد طرف الشق ويعزز الفشل الهش الشبيه بالانشطار. [ 16 ]
- التفكك المعزز بالهيدروجين ( HEDE ): يقلل الهيدروجين البيني من الإجهاد اللازم لانفصال ذرات المعدن. يمكن أن يحدث التفكك المعزز بالهيدروجين عندما يكون التركيز الموضعي للهيدروجين مرتفعًا، كما هو الحال عند أطراف الشقوق، أو في مناطق تركيز الإجهاد، أو في مجال الشد الناتج عن الانخلاعات الحافية . [ 11 ]
- تكوين هيدريدات المعادن : يسمح تكوين الهيدريدات الهشة للشقوق بالانتشار بطريقة هشة. وهذا مهم بشكل خاص فيسبائك الفاناديوم ، [ 17 ] بينما لا تُكوّن معظم أنواع الفولاذ الإنشائي الهيدريدات بسهولة.
- التحولات الطورية : يمكن للهيدروجين أن يحفز التحولات الطورية في بعض المواد، وقد يكون الطور الجديد أقل مرونة.
هشاشة الهيدروجين في الأنظمة الاحتكاكية
قد يؤثر التقصف الهيدروجيني أيضًا على عمليات التدهور في الفولاذ المعرض للاحتكاك والحمل التلامسي. يمكن أن يتراكم الهيدروجين الممتص عند الانخلاعات وحدود الحبيبات وعيوب الشبكة البلورية الأخرى، مما يُسهّل اللدونة الموضعية ويُعزز بدء التصدع في الطبقات القريبة من السطح. في ظل ظروف التلامس الانزلاقي والدرفلي، قد تُقلل التغيرات التي يُحدثها الهيدروجين في البنية المجهرية وحالة الإجهاد من مقاومة التآكل وتُعدّل شكل حطام التآكل المتكون أثناء الاحتكاك. أظهرت الدراسات التجريبية على فولاذ المنغنيز عالي النيتروجين أن شحن الهيدروجين يمكن أن يؤثر على السلوك التريبيولوجي وآليات الكسر في كل من ظروف التلامس الانزلاقي والدرفلي الجاف. [ 18 ] [ 19 ] كما نوقشت ظواهر الكسر والتقصف المماثلة التي يُحدثها الهيدروجين في الفولاذ في إطار آليات اللدونة الموضعية المُعززة بالهيدروجين. [ 20 ] [ 21 ]
تأثيرات الهيدروجين في الفولاذ
قد يؤثر التعرض للهيدروجين أيضًا على السلوك الميكانيكي والاحتكاكي للفولاذ السبائكي أثناء عمليات التشغيل والتآكل. وقد أشارت الدراسات التي أُجريت على الفولاذ عالي النيكل إلى أن امتصاص الهيدروجين يمكن أن يُعدّل خصائص الطبقة السطحية، ويؤثر على التشوه اللدن أثناء القطع، ويؤثر على تكوين نواتج التآكل وتلف السطح في ظل ظروف الاحتكاك المُشحّم. [ 22 ]
لذا، ركزت أساليب التشخيص الحديثة على تحديد التدهور الناجم عن الهيدروجين في فولاذ الدوارات، وتطوير طرق مراقبة المناطق المتضررة أثناء عمليات الصيانة والإصلاح للتوربينات. [ 23 ] كما تم الإبلاغ عن طرق غير مدمرة مثل مراقبة انتشار الهيدروجين في الموقع باستخدام التيارات الدوامية والموجات فوق الصوتية. [ 24 ]
تكوين المسام النانوية وبدء الشقوق بمساعدة الهيدروجين
أظهرت دراسات حديثة أن عمليات التدهور المدعومة بالهيدروجين قد تتضمن تكوين عيوب ومسام نانوية في السبائك الهيكلية، والتي تعمل لاحقًا كمواقع لبدء الشقوق وانتشارها. وقد أثبتت الدراسات التجريبية على سبائك النيكل والكوبالت الفائقة أن الهيدروجين يمكن أن يسرع تكوين المسام النانوية ويعزز تكوين الشقوق الدقيقة تحت تأثير الأحمال الميكانيكية. [ 25 ]
غالباً ما يرتبط التلف الناتج عن الهيدروجين في المواد المعدنية بتكوّن عيوب نانوية تعمل كعوامل تمهيدية لبدء التصدع. في البيئات المحتوية على الهيدروجين، يمكن أن يتراكم الهيدروجين الممتص عند عيوب الشبكة البلورية، وحدود الحبيبات، وبنى الانخلاعات، مما يعزز اللدونة الموضعية ويسهل تكوين المسام النانوية. [ 13 ] كما نوقشت آليات تدهور مماثلة للفولاذ الإنشائي العامل في بيئات غنية بالهيدروجين، بما في ذلك أنظمة التوربينات والمولدات المبردة بالهيدروجين، حيث قد يؤثر انتشار الهيدروجين وتراكمه على سلامة فولاذ الدوار ومقاومته للتصدع. [ 23 ]
قابلية المادة للتأثر
يُسبب الهيدروجين هشاشةً في مجموعة متنوعة من المعادن، بما في ذلك الفولاذ، [ 26 ] [ 27 ] والألومنيوم (عند درجات حرارة عالية فقط)، [ 28 ] والتيتانيوم . [ 29 ] كما أن الحديد المُقسّى بالحرارة العالية مُعرّضٌ أيضًا لهذه الهشاشة، على الرغم من أن الفولاذ المُقسّى بالحرارة العالية يُظهر مقاومةً أكبر لهشاشة الهيدروجين. [ 30 ] وقد راجعت وكالة ناسا المعادن المُعرّضة للهشاشة، وتلك الأكثر عرضةً لهجوم الهيدروجين الساخن، بما في ذلك سبائك النيكل ، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، وسبائك الألومنيوم، وسبائك النحاس . [ 2 ] كما أصدرت مختبرات سانديا الوطنية مرجعًا تقنيًا شاملًا. [ 31 ]
الصلب

لا يُعتبر الفولاذ ذو مقاومة الشد القصوى الأقل من 1000 ميجا باسكال (حوالي 145000 رطل لكل بوصة مربعة) أو الصلابة الأقل من 32 على مقياس روكويل ( HRC) عرضةً للتقصف الهيدروجيني بشكل عام. فعلى سبيل المثال، لوحظ انخفاض استطالة الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4PH المُقسّى بالترسيب عند الكسر من 17% إلى 1.7% فقط عند تعريض عينات ملساء منه للهيدروجين عالي الضغط. [ 2 ]
مع ازدياد قوة الفولاذ، تقل مقاومته للكسر ، مما يزيد من احتمالية حدوث الكسر نتيجة التقصف الهيدروجيني. في الفولاذ عالي القوة ، أي قطعة تزيد صلابتها عن 32 HRC قد تكون عرضة للتشقق الهيدروجيني المبكر بعد عمليات الطلاء التي تُدخل الهيدروجين. كما قد تتعرض هذه الأنواع من الفولاذ لأعطال متأخرة تمتد من أسابيع إلى عقود بعد بدء استخدامها، وذلك بسبب تراكم الهيدروجين بمرور الوقت نتيجة الحماية الكاثودية ومصادر أخرى. وقد سُجلت العديد من حالات الفشل في نطاق الصلابة من 32 إلى 36 HRC وما فوق؛ لذا، غالبًا ما تُفحص القطع في هذا النطاق أثناء مراقبة الجودة للتأكد من عدم تعرضها لهذه المشكلة.
يُعد اختبار مقاومة الكسر للعينات المشحونة بالهيدروجين والمتقصفة أمرًا معقدًا بسبب الحاجة إلى إبقاء العينات المشحونة باردة جدًا، على سبيل المثال في النيتروجين السائل، لمنع فقدان الهيدروجين عن طريق الانتشار أثناء التعامل معها. [ 33 ]
التأثيرات السطحية والتدهور الاحتكاكي
يمكن للهيدروجين أيضًا أن يؤثر على عمليات تدهور سطح المواد المعدنية المعرضة للاحتكاك والحمل التلامسي. قد يؤدي وجود الهيدروجين الممتص إلى تغيير السلوك الاحتكاكي من خلال التأثير على حركة الانخلاعات، ومرونة السطح، وتكوين الشقوق في الطبقات القريبة من السطح. وقد أظهرت الدراسات التجريبية على الفولاذ الإنشائي أن شحن الهيدروجين بالتزامن مع التحميل الميكانيكي يمكن أن يُعدّل بشكل كبير الخصائص الاحتكاكية، بما في ذلك مقاومة التآكل وسلوك الاحتكاك، مما يُسرّع تلف السطح في ظروف التشغيل. [ 34 ]
قد يؤثر الهيدروجين أيضًا على سلوك سطح الفولاذ أثناء المعالجة الميكانيكية والتلامس الاحتكاكي. في البيئات المحتوية على الهيدروجين، يمكن أن يتراكم الهيدروجين الممتص عند عيوب الشبكة البلورية، والانخلاعات، وحدود الحبيبات، مما يُغير آليات التشوه اللدن الموضعي في الطبقة السطحية. وقد أظهرت الدراسات التجريبية أن الهيدروجين قد يؤثر على تكوين الرايش أثناء تشغيل سبائك الفولاذ عن طريق تعديل حالة الإجهاد في منطقة القطع وتعزيز التشوه الموضعي وتكوين الشقوق الدقيقة. يمكن أن تؤثر هذه العمليات على شكل الرايش وتفتته، بالإضافة إلى تكوين حطام التآكل أثناء الاحتكاك الانزلاقي. [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]
فولاذ خطوط الأنابيب
بالنسبة لفولاذ خطوط الأنابيب مثل API 5L X70 وX80، يُعد امتصاص الهيدروجين والتشقق الناتج عن العوامل البيئية من أهم المخاوف المتعلقة بسلامة الأنابيب [ 41 ] . وقد استعرضت دراسات حديثة سلوك الهيدروجين، وآليات التقصف، واستراتيجيات التخفيف الخاصة بأنواع فولاذ خطوط الأنابيب [ 9 ] . في ظل ضغط عالٍ من غاز الهيدروجين، أظهرت التقييمات المخبرية على فولاذ خطوط الأنابيب X70 انخفاضًا في مقاومة الكسر وتسارعًا في نمو شقوق الإجهاد في ظروف التشغيل التي تحتوي على الهيدروجين المخلوط [ 42 ] . في البيئات الحمضية التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين (H₂S ) ، أشارت التقارير إلى وجود ارتباط بين التشقق والتقشر الناتجين عن الهيدروجين وشكل الشوائب ومحتوى الكبريت في فولاذ خطوط الأنابيب وأوعية الضغط [ 43 ] .
نحاس
يمكن أن تصبح سبائك النحاس التي تحتوي على الأكسجين هشة عند تعرضها للهيدروجين الساخن. ينتشر الهيدروجين عبر النحاس ويتفاعل مع شوائب النحاس.يتفاعل الأكسجين (2O ) مع الماء (H₂O)لتكوين النحاس المعدني، ثم تتشكل فقاعات بخار مضغوطة عندحدود الحبيبات. يمكن لهذه العملية أن تفصل الحبيبات عن بعضها البعض في ظاهرة تُعرف باسمالتقصف البخاري.
الفاناديوم والنيكل والتيتانيوم
تتميز سبائك الفاناديوم والنيكل والتيتانيوم بذوبانية عالية للهيدروجين ، وبالتالي يمكنها امتصاص كميات كبيرة منه. قد يؤدي ذلك إلى تكوين الهيدريدات ، مما ينتج عنه تمدد حجمي غير منتظم وانخفاض في الليونة . تُعد هذه مشكلة خاصة في تطوير سبائك غير البالاديوم لأغشية فصل الهيدروجين. [ 17 ]
سبائك الزركونيوم
يُشكل تقصف الهيدروجين في سبائك الزركونيوم خطرًا على سلامة المواد في غلاف قضبان وقود المفاعلات النووية ومكوناتها الهيكلية. يمتص الهيدروجين في السبيكة (نتيجة التآكل أو الشوائب أو التحلل الإشعاعي [ 44 ] )، مُشكلاً صفائح هشة من هيدريد الزركونيوم ( ZrH₂ )، مما يُؤدي إلى إجهادات شد عالية على حواف الصفائح ، وبالتالي انتشار الشقوق عند تعرضها للإجهاد الحراري الميكانيكي. [ 45 ] [ 46 ] وتُشير دراسات التصوير الحديثة إلى آليات تخفيف محتملة، مثل تقليل الترابط الشعاعي للهيدريد من خلال معالجات إعادة توجيه الهيدريد. [ 47 ]
تعب
على الرغم من أن العديد من حالات الفشل في الواقع العملي تنطوي على كسر متأخر أو سريع، إلا أن هناك أدلة تجريبية تشير إلى أن الهيدروجين يؤثر أيضًا على خصائص إجهاد الفولاذ. [ 48 ] [ 14 ] بشكل عام، يكون لتقصف الهيدروجين تأثير قوي على الإجهاد العالي والإجهاد الدوري المنخفض ، وتأثير أقل بكثير على الإجهاد الدوري العالي. [ 2 ] [ 31 ]
هشاشة البيئة
يُعدّ التقصّف الهيدروجيني تأثيرًا حجميًا، إذ يؤثر على كتلة المادة. أما التقصّف البيئي فهو تأثير سطحي، حيث تُمتصّ جزيئات من الغلاف الجوي المحيط على سطح الشقّ المتكوّن حديثًا. [ 2 ] ويتضح هذا جليًا في قياسات الإجهاد ، حيث قد تكون معدلات نموّ الشقوق أعلى بعشرة أضعاف في الهيدروجين مقارنةً بالهواء. [ 31 ] كما لوحظ أن التقصّف البيئي يُقلّل من مقاومة الكسر في اختبارات الكسر السريع، على الرغم من أن شدّته عادةً ما تكون أقلّ من شدّته في كتلة الهيدروجين. [ 31 ]
يحدث التقصف الهيدروجيني عندما تفقد مادة هشة سابقًا مقاومتها للكسر بغض النظر عن الظروف الجوية التي تُختبر فيها. أما التقصف البيئي فيحدث عندما تُلاحظ مقاومة الكسر المنخفضة فقط في تلك الظروف الجوية.
مصادر الهيدروجين
أثناء التصنيع، يمكن إذابة الهيدروجين في المكونات من خلال عمليات مثل الفسفتة ، والتخليل ، والطلاء الكهربائي ، والصب ، وتنظيف الأسطح ، والتشغيل الكهروكيميائي ، واللحام ، والتشكيل بالدرفلة الساخنة ، والمعالجة الحرارية .
أثناء الخدمة، قد يتغلغل الهيدروجين في المعادن عبر التآكل الرطب أو نتيجة الاستخدام غير المناسب لتدابير الحماية، مثل الحماية الكاثودية . [ 49 ] في إحدى الحالات الموثقة أثناء بناء جسر خليج سان فرانسيسكو-أوكلاند، تُركت قضبان مجلفنة رطبة لعدة سنوات قبل شدها، وتسبب تفاعل الزنك مع الماء في دخول الهيدروجين إلى الفولاذ. [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]
من الأسباب الشائعة لتقصف المواد أثناء التصنيع سوء ممارسات اللحام بالقوس الكهربائي ، حيث ينطلق الهيدروجين من الرطوبة الموجودة في مواد اللحام. [ 29 ] [ 53 ] ولتجنب تكوّن الهيدروجين الذري في بلازما القوس الكهربائي ذات درجة الحرارة العالية، يجب تجفيف قضبان اللحام جيدًا قبل الاستخدام. ومن الطرق الأخرى لتقليل تكوّن الهيدروجين استخدام أقطاب كهربائية خاصة منخفضة الهيدروجين عند لحام الفولاذ عالي المقاومة .
إلى جانب اللحام بالقوس الكهربائي، تنشأ معظم المشاكل الشائعة من العمليات الكيميائية أو الكهروكيميائية التي تُنتج، عن طريق اختزال أيونات الهيدروجين أو الماء، ذرات هيدروجين على السطح تذوب بسرعة في المعدن. أحد هذه التفاعلات يتضمن كبريتيد الهيدروجين ( H₂O).2 S) فيتشقق الإجهاد الكبريتي(SSC)، وهي مشكلة كبيرة بالنسبة لصناعات النفط والغاز. [ 54 ]
بعد عملية تصنيع أو معالجة قد تتسبب في دخول الهيدروجين، ينبغي غالبًا خبز المكون لإزالة الهيدروجين أو تثبيته. [ 51 ]
وقاية
يمكن الحد من هشاشة الهيدروجين عبر عدة طرق، جميعها تتمحور حول تقليل التلامس بين المعدن والهيدروجين، لا سيما أثناء التصنيع والاستخدام. يجب التحكم بدقة في إجراءات التقصف مثل التخليل الحمضي ، وكذلك التلامس مع مواد مثل الكبريت والفوسفات .
إذا لم يبدأ المعدن بالتشقق بعد، يمكن أحيانًا عكس ظاهرة التقصف الهيدروجيني بإزالة مصدر الهيدروجين، مما يؤدي إلى انتشار الهيدروجين الموجود داخل المعدن للخارج من خلال المعالجة الحرارية . تُعرف عملية إزالة التقصف هذه باسم التلدين منخفض الهيدروجين أو "الخبز"، وتُستخدم عادةً بعد الطلاء الكهربائي، على الرغم من أنها ليست فعالة تمامًا دائمًا، إذ يجب الوصول إلى وقت ودرجة حرارة كافيين. [ 55 ] يمكن استخدام اختبارات مثل ASTM F1624 لتحديد الحد الأدنى لوقت الخبز وللتحقق من كفاءة العملية.
في عملية اللحام، يُستخدم التسخين المسبق واللاحق عادةً للسماح للهيدروجين بالانتشار قبل أن يُسبب أي ضرر. يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية، خاصةً بالنسبة للفولاذ عالي المقاومة والفولاذ منخفض السبائك ، مثل سبائك الكروم / الموليبدينوم / الفاناديوم . ولأن ذرات الهيدروجين تحتاج إلى وقتٍ لتتحد من جديد لتكوين جزيئات، فقد يحدث تشقق الهيدروجين الناتج عن اللحام بعد أكثر من 24 ساعة من اكتماله.
ثمة طريقة أخرى لتقليل قابلية التأثر وهي اختيار المواد المناسبة. إذ يمكن أن يوفر ذلك مقاومة ذاتية ويقلل الحاجة إلى المعالجة اللاحقة أو المراقبة المستمرة. وقد أُجريت دراسات مستفيضة لتصنيف توافق المعادن مع بيئات الهيدروجين. [ 31 ]
هشاشة الهيدروجين في معدات توليد الطاقة
يُعدّ التقصّف الهيدروجيني آلية تدهور مهمة في معدات توليد الطاقة العاملة في بيئات تحتوي على الهيدروجين. قد تتعرض الفولاذات الإنشائية المستخدمة في التوربينات والمولدات وخطوط الأنابيب وأوعية الضغط للتشقق الناتج عن الهيدروجين، وفقدان الليونة، وتسارع تلف الإجهاد أثناء الخدمة طويلة الأمد. في المولدات التوربينية المبردة بالهيدروجين، يرتبط دخول الهيدروجين إلى فولاذات الدوار ومواد حلقات التثبيت ببدء التشققات وانتشارها تحت تأثير الإجهادات الميكانيكية الدورية. تعتمد قابلية الفولاذات للتدهور الناتج عن الهيدروجين على البنية المجهرية، وحالة الإجهاد، وتركيز الهيدروجين، والظروف البيئية. وقد اقتُرحت طرق تخفيف مختلفة، تشمل الطلاءات السطحية، وتصميم السبائك الأمثل، وحواجز نفاذية الهيدروجين، للحد من الأضرار المرتبطة بالهيدروجين في أنظمة الطاقة. [ 56 ] [ 57 ]
الطلاءات السطحية
تعمل الطلاءات كحاجز بين الركيزة المعدنية والبيئة المحيطة، مما يعيق دخول ذرات الهيدروجين. يمكن استخدام تقنيات متنوعة لتطبيق الطلاءات، مثل الطلاء الكهربائي، والطلاءات التحويلية الكيميائية، أو الطلاءات العضوية. يعتمد اختيار الطلاء على نوع المعدن، وبيئة التشغيل، ومتطلبات التطبيق.
تُستخدم عملية الطلاء الكهربائي عادةً لترسيب طبقة واقية على سطح المعدن. تتضمن هذه العملية غمر الركيزة المعدنية في محلول إلكتروليتي يحتوي على أيونات معدنية. بتطبيق تيار كهربائي، تُختزل الأيونات المعدنية وتُشكّل طبقة معدنية على الركيزة. يُمكن للطلاء الكهربائي تحسين مقاومة التآكل وتقليل قابلية المعدن للتقصف الهيدروجيني.
تُعدّ الطلاءات التحويلية الكيميائية طريقة فعّالة أخرى لحماية الأسطح. تتشكّل هذه الطلاءات من خلال تفاعلات كيميائية بين الركيزة المعدنية ومحلول كيميائي، مما ينتج عنه طبقة واقية رقيقة ومتماسكة. ومن أمثلتها طلاءات الكرومات والفوسفات والأكسيد.
توفر الطلاءات العضوية، مثل الدهانات أو الطلاءات البوليمرية، حماية إضافية من خلال تشكيل حاجز مادي بين سطح المعدن والبيئة.
يمكن أن تساعد الطلاءات المرشوشة حرارياً أيضاً في تقليل تسرب الهيدروجين لأن مواد الطلاء مثل السيراميك أو السيراميك المعدني قد تتمتع بنفاذية منخفضة للهيدروجين. [ 58 ]
تمت دراسة الطلاءات الرقيقة الصلبة المُرَسَّبة بتقنية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD)، بما في ذلك نتريدات المعادن الانتقالية مثل نتريد التيتانيوم (TiN) ونتريد الكروم (CrN)، والطلاءات النانوية متعددة الطبقات، كحواجز واقية ضد التدهور الناتج عن الهيدروجين. قد تُقلل هذه الطلاءات من امتصاص الهيدروجين عن طريق تعديل عمليات الانتشار السطحي وتحسين مقاومة التآكل في ظروف التلامس الانزلاقي أو التدحرجي. أظهرت الدراسات التجريبية أن طلاءات النتريد الكثيفة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على السلوك الميكانيكي السطحي، والأداء الاحتكاكي، والمقاومة البيئية للفولاذ والسبائك العاملة في بيئات عدائية. [ 59 ] [ 60 ]
الاختبار
تعتمد معظم الطرق التحليلية لتقصف الهيدروجين على تقييم تأثيرات الهيدروجين الداخلي الناتج عن عملية الإنتاج و/أو الهيدروجين الخارجي الناتج عن بيئات التشغيل، مثل الحماية الكاثودية. بالنسبة للفولاذ، من المهم اختبار عينات في المختبر لا تقل صلابتها عن صلابة الأجزاء النهائية.
توجد العديد من معايير الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) لاختبار هشاشة الهيدروجين:
- ASTM B577 – طرق الاختبار القياسية للكشف عن أكسيد النحاسوز (قابلية التقصف الهيدروجيني) في النحاس .
- ASTM B839 – طريقة الاختبار القياسية للتقصف المتبقي في المواد المعدنية المطلية ذات الخيوط الخارجية، والمثبتات، والقضبان .
- ASTM F519 – طريقة الاختبار القياسية لتقييم هشاشة الهيدروجين الميكانيكية لعمليات الطلاء/التغطية وبيئات الخدمة .
- ASTM F1459 – طريقة الاختبار القياسية لتحديد قابلية المواد المعدنية للتأثر باختبار التقصف بغاز الهيدروجين (HGE) . [ 61 ]
- ASTM G142 – طريقة الاختبار القياسية لتحديد قابلية المعادن للتقصف في البيئات المحتوية على الهيدروجين عند الضغط العالي أو درجة الحرارة العالية أو كليهما . [ 62 ]
- ASTM F1624 – طريقة الاختبار القياسية لقياس عتبة التقصف الهيدروجيني في الفولاذ بتقنية التحميل التدريجي المتزايد . [ 63 ] [ 64 ]
- ASTM F1940 – طريقة الاختبار القياسية للتحقق من التحكم في العمليات لمنع التقصف الهيدروجيني في المثبتات المطلية أو المغلفة . [ 54 ]
وتشمل المعايير الأخرى ذات الصلة ما يلي:
- NACE TM0284 – مقاومة التصدع الناتج عن الهيدروجين
- ISO 11114-4 – أسطوانات الغاز المحمولة — توافق مواد الأسطوانة والصمام مع محتويات الغاز — الجزء 4: طرق اختبار اختيار المواد المعدنية المقاومة للتقصف الهيدروجيني
حالات فشل ملحوظة ناتجة عن هشاشة الهيدروجين
- في عام 2013، وقبل ستة أشهر من افتتاحه، تعرض الجزء الشرقي من جسر خليج سان فرانسيسكو-أوكلاند لأعطال كارثية في مسامير القص أثناء الاختبار، بعد أسبوعين فقط من التشغيل. وعُزي العطل إلى التقصف الهيدروجيني. [ 52 ] [ 50 ]
- في مدينة لندن ، عانى المبنى رقم 122 في شارع ليدنهال ، والمعروف عمومًا باسم "مبشرة الجبن" ، من هشاشة الهيدروجين في مسامير الصلب، حيث انكسرت وسقطت عدة مسامير في عامي 2014 و2015. [ 65 ] [ 66 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 4 لينش، إس بي (2011). "ظواهر وآليات التقصّف الهيدروجيني". في: راجا، في إس؛ شوجي، تيتسو (محرران). تشقق التآكل الإجهادي . سلسلة وود هيد للنشر في هندسة المعادن والأسطح. وود هيد للنشر. الصفحات 90-130 . ISBN 978-1-84569-673-3.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 جويت، آر بي؛ والتر، آر جيه؛ تشاندلر، دبليو تي؛ فرومبيرغ، آر بي (1973). "تقصف المعادن في بيئة الهيدروجين" . تقرير مقاول ناسا : 12717. رمز Bibcode : 1973ntrs.rept12717J .
- ↑ معيار السلامة للهيدروجين وأنظمة الهيدروجين: إرشادات لتصميم أنظمة الهيدروجين، واختيار المواد، والتشغيل، والتخزين، والنقل (ملف PDF) . واشنطن العاصمة: مكتب السلامة وضمان المهمة، الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا). 1997. ص. A-93. NSS 1740.16.
- ↑ جونسون، ويليام هـ. (1875). "حول بعض التغيرات الملحوظة التي تحدث في الحديد والصلب بفعل الهيدروجين والأحماض". وقائع الجمعية الملكية في لندن . 23 ( 156-163 ): 168-179 . doi : 10.1098/rspl.1874.0024 . JSTOR 113285 .
- 1 2 3 بهاديشيا، هاري. "الوقاية من التقصف الهيدروجيني في الفولاذ" (ملف PDF) . مجموعة أبحاث التحولات الطورية والخواص المعقدة، جامعة كامبريدج .
- ↑ "ما هو التقصف الهيدروجيني؟ - الأسباب والآثار والوقاية" . معهد اللحام (TWI) .
- ↑ أورياني، ر. أ. (1978). "تقصف الفولاذ بالهيدروجين". المراجعة السنوية لعلوم المواد . 8 (1): 327-357 . doi : 10.1146/annurev.ms.08.080178.001551 .
- 1 2 لوثان، إم آر (2008). "تقصف المعادن بالهيدروجين: دليل تمهيدي لمحلل الأعطال". مجلة تحليل الأعطال والوقاية منها . 8 (3): 289-307 . doi : 10.1007/s11668-008-9133-x .
- 1 2 لي، هانيو؛ نيو، رانمينغ؛ لي، وي؛ لو، هونغتشو؛ كيرني، جولي؛ تشين، يي-شنغ (2022). "الهيدروجين في فولاذ خطوط الأنابيب: التطورات الحديثة في توصيفه وتخفيف الهشاشة". مجلة علوم وهندسة الغاز الطبيعي . 105 104709. doi : 10.1016/j.jngse.2022.104709 .
- ↑ "ما هو هجوم الهيدروجين ذو درجة الحرارة العالية (HTHA) / هجوم الهيدروجين الساخن؟" . معهد اللحام (TWI) .
- 1 2 3 برنوش، أفروز. "إعادة النظر في هشاشة الهيدروجين من خلال اختبارات النانو الكهروكيميائية في الموقع" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 18 مايو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أبريل 2017 .
- 1 2 3 روبرتسون، إيان م.؛ سوفرونيس، ب.؛ ناغاو، أ.؛ مارتن، م. ل.؛ وانغ، س.؛ غروس، د. و.؛ نيغرين، ك. إ. (2015). "فهم هشاشة الهيدروجين". مجلة المعادن والمواد، الجزء أ . 46 (6): 2323-2341 . doi : 10.1007/s11661-015-2836-1 .
- 1 2 باليتسكي، أ.ي.؛ سيروتيوك، أ.م.؛ هافريليوك، م.ر.؛ باليتسكا، ف.و.؛ كوليسنيكوف، ف.و.؛ إيفاسكيفيتش، ل.م. (2023). "تبريد التوربينات بالهيدروجين وتقييم تدهور مواد أعمدة الدوار" . مجلة Energies . 16 (23): 7851. doi : 10.3390/en16237851 .
- 1 2 فيرجاني، لورا؛ كولومبو، كيارا؛ وآخرون (2014). "تأثير الهيدروجين على سلوك التعب في الفولاذ المروي والمخفف". بروسيديا للهندسة . 74 : 468-471 . doi : 10.1016/j.proeng.2014.06.299 .
- ↑ يو، هايانغ (2019). "اللدونة المنفصلة للخلع تساعد في فهم تأثيرات الهيدروجين في المواد ذات البنية المكعبة المتمركزة في الجسم". مجلة ميكانيكا وفيزياء المواد الصلبة . 123 : 41-60 . doi : 10.1016/j.jmps.2018.08.020 .
- ↑ سونغ، جون؛ كورتين، دبليو إيه (2013). "الآلية الذرية والتنبؤ بتقصف الهيدروجين في الحديد". مجلة نيتشر ماتيريالز . 12 (2): 145-151 . doi : 10.1038/nmat3479 .
- 1 2 دولان، مايكل د.؛ كوتشانيك، مارك أ.؛ مونينغز، كريستوفر ن.؛ ماكلينان، كيث ج.؛ فيانو، ديفيد م. (2015). "توازن طور الهيدريد في أغشية سبيكة الفاناديوم-التيتانيوم-النيكل". مجلة السبائك والمركبات . 622 : 276-281 . doi : 10.1016/j.jallcom.2014.10.081 .
- ↑ باليتسكي، أو. آي.؛ كوليسنيكوف، ف. أو.؛ إلياس، ي.؛ هافريليوك، م. ر. (2015). "الخصائص المميزة لكسر فولاذ المنغنيز عالي النيتروجين المهدرج في ظل ظروف الاحتكاك بالدرفلة". علم المواد . 50 : 604-611 . doi : 10.1007/s11003-015-9760-9 .
- ↑ باليتسكي، أو. آي.؛ كوليسنيكوف، ف. أو.؛ إلياس، ج. (2013). "دراسة مقاومة التآكل للفولاذ عالي النيتروجين تحت الاحتكاك الانزلاقي الجاف". علم المواد . 48 : 642-646 . doi : 10.1007/s11003-013-9549-7 .
- ↑ بيرنباوم، إتش كيه؛ سوفرونيس، بي. (1994). "اللدونة الموضعية المعززة بالهيدروجين - آلية للكسر المرتبط بالهيدروجين". علم وهندسة المواد: أ . 176 ( 1-2 ): 191-202 . doi : 10.1016/0921-5093(94)90975-X .
- ↑ يو، هـ. (2024). "تقصف الهيدروجين كتحدٍّ مادي بارز لتطوير اقتصاد الهيدروجين". مراجعات كيميائية . doi : 10.1021/acs.chemrev.3c00624 .
- ↑ باليتسكي، أو.أ.؛ كوليسنيكوف، ف.أ.؛ باليتسكي، أ.إ.؛ إلياس، ج.؛ هافريليوك، م.ر. (2020). "تأثير الهيدروجين على خواص سطح الفولاذ عالي النيكل أثناء التشغيل والتآكل مع مواد التشحيم". أرشيف علوم وهندسة المواد . 104 (2): 49-57 . doi : 10.5604/01.3001.0014.4894 .
- 1 2 باليتسكي، منظمة العفو الدولية؛ كوليسنيكوف، VO؛ هافريليوك، السيد. باليتسكا، VO؛ ريبي، الرابع؛ كرولكوفسكي، MA؛ بودلو، تك (2025). "تشخيصات التحلل الناجم عن الهيدروجين في الفولاذ لتقنيات إصلاح العمود الدوار المجمع التوربيني" . الطاقات . 18 : 4368. دوى : 10.3390/en18164368 .
- ↑ إنك، ياسمين؛ سومان، سيدهارث؛ صديق، محمد؛ بوتيافيتيل، نيثين (8 يونيو 2026). "المراقبة الموضعية لانتشار الهيدروجين في فولاذ أنابيب API X70 باستخدام التيارات الدوامية والموجات فوق الصوتية". المجلة الدولية لطاقة الهيدروجين . 240 155434. doi : 10.1016/j.ijhydene.2026.155434 .
- ↑ باليتسكي، أ.إ؛ سيروتيوك، أ.م؛ إيفاسكيفيتش، ل.م؛ باليتسكي، أ.أ؛ كوخمانسكي، ب؛ كوليسنيكوف، ف.أ (2024). "تسريع الهيدروجين لتكوين المسام النانوية، وبدء الشقوق وانتشارها في سبائك النيكل-الكوبالت الفائقة". المجلة الدولية لطاقة الهيدروجين . 82 : 320-332 . doi : 10.1016/j.ijhydene.2024.07.390 .
- ↑ ديوكيتش، إم بي؛ وآخرون (2014). "تقصف الهيدروجين للفولاذ الإنشائي منخفض الكربون". بروسيديا ماتيريالز ساينس . 3 : 1167-1172 . doi : 10.1016/j.mspro.2014.06.190 .
- ↑ ديوكيتش، إم بي؛ وآخرون (2015). "تلف الفولاذ بفعل الهيدروجين: دراسة حالة ونموذج لتقصف الهيدروجين". تحليل فشل الهندسة . 58 : 485-498 . doi : 10.1016/j.engfailanal.2015.05.017 .
- ↑ أمبات، راجان؛ دواراكاداسا، إي إس (1996). "تأثير الهيدروجين في الألومنيوم وسبائك الألومنيوم: مراجعة". نشرة علوم المواد . 19 (1): 103-114 . doi : 10.1007/BF02744792 .
- 1 2 إيبرهارت، مارك (2003). لماذا تنكسر الأشياء . نيويورك: هارموني بوكس. ص 65. ISBN 978-1-4000-4760-4.
- ↑ تارتاليا، جون؛ لازاري، كريستين؛ وآخرون (2008). "مقارنة الخواص الميكانيكية ومقاومة التقصف الهيدروجيني للفولاذ 4340 المُقسّى بالحرارة الأوستنيتية مقابل الفولاذ المُقسّى والمُعالَج حرارياً". مجلة المعادن والمواد، الجزء أ . 39 (3): 559-576 . doi : 10.1007/s11661-007-9451-8 .
- 1 2 3 4 5 مارشي، سي. سان (2012). مرجع تقني لتوافق المواد مع الهيدروجين (ملف PDF) (تقرير). مختبرات سانديا الوطنية.
- ↑ مورليه، جي جي (1958). "مفهوم جديد في هشاشة الهيدروجين في الفولاذ". مجلة معهد الحديد والصلب . 189 : 37.
- ↑ "تقنيات ميكانيكا الكسر لتقييم آثار الهيدروجين على خصائص الفولاذ" .
- ↑ باليتسكي، أو. آي.؛ كوليسنيكوف، ف. أو.؛ إيفاسكيفيتش، ل. م.؛ هافريليوك، م. ر. (2023). "تأثير الخصائص المحددة للحمل وشحن الهيدروجين على الخواص التريبوتيكية للفولاذ". علم المواد . 58 (4): 502-512 . doi : 10.1007/s11003-023-00691-5 .
- ^ بوشان، بهارات (2013). مقدمة في Tribology ( الطبعة الثانية). جون وايلي وأولاده. رقم ISBN 978-1-119-94453-9.
- ↑ زوم غار، ك. هـ. (1987). البنية المجهرية وتآكل المواد . إلسيفير. ISBN 978-0-444-42754-0.
- ↑ بيرنباوم، إتش كيه؛ سوفرونيس، بي. (1994). "اللدونة الموضعية المعززة بالهيدروجين - آلية للكسر المرتبط بالهيدروجين". علم وهندسة المواد أ . 176 ( 1-2 ): 191-202 . doi : 10.1016/0921-5093(94)90975-X .
- ↑ باليتسكي، أو.أ.؛ كوليسنيكوف، ف.أ.؛ باليتسكي، أ.إ.؛ إلياس، ج.؛ هافريليوك، م.ر. (2020). "تأثير الهيدروجين على خواص سطح الفولاذ عالي النيكل أثناء التشغيل والتآكل مع مواد التشحيم". أرشيف علوم وهندسة المواد . 104 (2): 49-57 . doi : 10.5604/01.3001.0014.4894 .
- ↑ كوليسنيكوف، ف. (2025). "تأثير معايير البنية المجهرية على تكوين نواتج القطع أثناء تشغيل أجزاء من فولاذ 38KhN3MFA مع مراعاة تأثير الهيدروجين". التقنيات المتقدمة والحديثة - التعاون متعدد التخصصات في علوم المواد . التقدم في العلوم والتكنولوجيا والابتكار. تشام: سبرينغر. ص 77-88 . doi : 10.1007/978-3-032-00373-7_7 .
- ↑ باليتسكي، أ.؛ كوليسنيكوف، ف. (2023). "تشخيص تدهور الفولاذ الناتج عن الهيدروجين والتقنيات الحديثة لإصلاح الدوارات المتضررة" . مجلة Energies . 16 (10): 3924. doi : 10.3390/en16103924 .
- ↑ سومان، سيدهارث؛ كيو، زاي تشينغ (14 أبريل 2026). "سلوك تشوه فولاذ خط أنابيب X70 تحت تأثير شحن الهيدروجين في الموقع: تأثيرات كثافة التيار، والإجهاد المسبق، وتركيز الإجهاد". المجلة الدولية لطاقة الهيدروجين . 225 154433. doi : 10.1016/j.ijhydene.2026.154433 .
- ↑ مارتن، ماي ل.؛ كونولي، ماثيو؛ باك، زاكاري ن.؛ برادلي، بيتر إي.؛ لوريا، داميان؛ سليفكا، أندرو ج. (2022). "تقييم فولاذ خط أنابيب الغاز الطبيعي لخدمة الهيدروجين المخلوط". مجلة علوم وهندسة الغاز الطبيعي . 101 104529. doi : 10.1016/j.jngse.2022.104529 .
- ↑ دوميزي، ج.؛ أنتيري، ج.؛ أوفيرو-غارسيا، ج. (2001). "تأثير محتوى الكبريت وتوزيع الشوائب على تشقق الفقاعات الناجم عن الهيدروجين في فولاذ أوعية الضغط وخطوط الأنابيب". علم التآكل . 43 (2): 325-339 . doi : 10.1016/S0010-938X(00)00084-6 .
- ↑ بانيرجي، س.؛ موخوبادياي، ب. (2007). التحولات الطورية: أمثلة من سبائك التيتانيوم والزركونيوم ( الطبعة الأولى). أمستردام؛ أكسفورد: إلسيفير/بيرغامون. ISBN 978-0-08-042145-2.
- ↑ واس، غاري (2007). 9783540494713) . سبرينغر. ص 791. ISBN 978-3-540-49471-3.
- ↑ موتا، آرثر ت.؛ كابولونغو، لوران؛ تشين، لونغ-تشينغ؛ سينبيز، محمود نديم؛ دايموند، مارك ر.؛ كوس، دونالد أ.؛ لاكروا، إيفرارد؛ باستوري، جيوفاني؛ سيمون، بيير-كليمان أ.؛ تونكس، مايكل ر.؛ ويرث، برايان د.؛ زكري، محمد أ. (2019). "الهيدروجين في سبائك الزركونيوم: مراجعة". مجلة المواد النووية . 518 : 440-460 . doi : 10.1016/j.jnucmat.2019.02.042 .
- ↑ وو، داهيون؛ لي، يوهو (2023). "فهم السلامة الميكانيكية لغلاف الزيركالوي ذي الأشكال الهيدريدية الشعاعية والمحيطية المختلفة من خلال تحليل الصور". مجلة المواد النووية . 584 154560. doi : 10.1016/j.jnucmat.2023.154560 .
- ↑ فرنانديز-سوزا، ريبيكا (2020). "تحليل تأثير مصائد البنية المجهرية على التعب الناتج عن الهيدروجين". أكتا ماتيريليا . 199 : 253-267 . doi : 10.1016/j.actamat.2020.08.030 .
- ↑ لي، جوناثان أ. (2016). "تقصف الهيدروجين" (ملف PDF) . ناسا.
- 1 2 فرانسيس، روب (2018). "تحليل فشل التقصف الهيدروجيني في مثبتات الجسور" . Corrosionpedia .
- 1 2 فيراز، م. تيريزا؛ أوليفيرا، مانويلا (2008). "فشل المثبتات الفولاذية بسبب تقصف الهيدروجين" (PDF) . العلوم والتكنولوجيا من المواد . 20 (1/2): 128 – 133.
- 1 2 تشونغ، يون (2014). "صحة اختبار التقصف الهيدروجيني البيئي الذي أجرته إدارة النقل في كاليفورنيا على قضبان التثبيت من الدرجة BD في امتداد SAS" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 مارس 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أكتوبر 2025 .
{{cite web}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط ) - ↑ ويمان، كلاس (2011). دليل عمليات اللحام . إلسيفير. ص 115. ISBN 978-0-85709-518-3.
- 1 2 "ASTM F1940 - طريقة الاختبار القياسية للتحقق من التحكم في العملية لمنع التقصف الهيدروجيني في المثبتات المطلية أو المغلفة" .
- ↑ "التقصف" (ملف PDF) . قسم الهندسة في شركة فاستينال.
- ↑ باريرا، أ. (2018). "فهم وتخفيف هشاشة الهيدروجين في الفولاذ: مراجعة للتقدم التجريبي والنمذجة والتصميم من المستوى الذري إلى المستوى المتصل". مجلة علوم المواد . 53 : 6251-6290 . doi : 10.1007/s10853-017-1978-5 .
- ↑ كانجيلال، ب. (2025). "حواجز نفاذية الهيدروجين من أجل السلامة الهيكلية للمعادن: مراجعة". المراجعة السنوية لبحوث المواد . doi : 10.1146/annurev-matsci-081924-032438 .
- ↑ "معالجة نفاذية الهيدروجين والتقصف" . زيركوتك . 2023.
- ↑ فويفودين، أ.أ.؛ زابينسكي، ج.س. (2007). المواد النانوية المركبة والمواد النانوية التركيبية الاحتكاكية . سبرينغر. ISBN 978-0-387-48266-8.
- ↑ هوليك، هـ. (1986). "اختيار المواد للطلاءات الصلبة". مجلة علوم وتكنولوجيا الفراغ أ . 4 (6): 2661-2669 . doi : 10.1116/1.573713 .
- ↑ "ASTM F1459 - طريقة الاختبار القياسية لتحديد قابلية المواد المعدنية للتأثر باختبار التقصف بغاز الهيدروجين (HGE)" .
- ↑ "ASTM G142 - طريقة الاختبار القياسية لتحديد قابلية المعادن للتقصف في البيئات المحتوية على الهيدروجين عند الضغط العالي أو درجة الحرارة العالية أو كليهما" .
- ↑ اختبار التقصف الهيدروجيني . الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية. 1974. رقم ISBN 978-0-8031-0373-3.
- ↑ ريموند، ل. (1974). اختبار التقصف الهيدروجيني . الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية. ISBN 978-0-8031-0373-3.
- ↑ ماير، لوسي (2015). "شركة بريتيش لاند تستبدل "عددًا من البراغي" في مبنى ليدنهال" . أخبار البناء .
- ↑ "تكلفة إزالة مسامير مبشرة الجبن في سيفرفيلد 6 ملايين جنيه إسترليني بعد فقدان مبنى ليدنهال لخمسة مسامير" . سيتي إيه إم . 2015.
روابط خارجية
- مصادر حول هشاشة الهيدروجين، جامعة كامبريدج
- إعادة النظر في هشاشة الهيدروجين من خلال اختبارات النانو الكهروكيميائية في الموقع
- دليل مرجعي تقني من مختبرات سانديا الوطنية
- تآكل
- الكيمياء الكهربائية
- هيدروجين
- تدهور المواد
- تشكيل المعادن
