你可以找到氢在广泛的工业应用和过程中，这些天几乎无处不在。氢是当今发展最快的替代能源之一。它的一些用途包括:
- 石油精炼-加氢裂化
- 燃料电池
- 氢燃料站
- 玻璃制造
- 半导体制造
- 航空航天应用
- 肥料和氨生产
- 金属的焊接、退火和热处理
- 药品
- 发电厂发电机冷却
- 植物油中不饱和脂肪酸的加氢反应
这些氢的应用中有许多过程可以引起氢离子扩散。这可能会导致氢渗透和脆化，这可能会导致您的过早失败压力传感器。
P.Ressure仪表，开关和传感器都可以用于氢气应用。在本文中，我将专注于压力传感装置（此处称为换能器），其将施加压力转换为电信号以测量应用中的压力。
为了确保您有氢气应用的最佳压力传感器，有一些事情您需要考虑，如隔膜的湿材料和应用的压力范围。当应用的压力增加时，它会增加膜片的应力，有助于加速氢脆的效果。
让我们看看渗透性和脆化以及它们对压力传感器的影响。
氢渗透
氢渗透是指通过特定材料的晶格结构渗透氢离子。这可能导致依赖于薄金属隔膜的压力传感器中的问题，以将压力直接转换为应变仪或通过附着到应变计的流体隔离传感器转换。
在这两个情况下，隔膜成为系统中的弱链路。随着时间的推移，如果未选择正确的润湿材料，渗透会导致信号漂移或直接故障，如果未选择正确的湿润材料。
如果传感器包含流体隔离传感器，氢渗透可能是一个问题。流体隔离传感器依靠一个薄的金属隔离膜片来防止氢气渗透到隔离流体中。
如果在这类传感器中发生氢渗透，则通过隔膜材料的氢离子可以在隔离流体中以氢分子的形式重组。这些分子会聚集起来，形成一个氢泡。这些气泡将导致位移的零输出换能器，并可能导致输出漂移的时间。
减少氢渗透的一种方法是使用具有紧密晶格结构的材料，如316L不锈钢或316不锈钢的变体。另一种解决方案是在膜片上加一层非常薄的镀金。金层有一个非常紧密的晶格结构，增加隔膜的阻力氢渗透
除了材料的晶格结构之外，氢渗透也受应用的压力影响。施用压力越高，施加到隔膜的力越大。
这种力拉伸了材料的晶格结构，让更多的氢离子渗透到材料中。因此，你应该使用一种材料，不仅有一个紧密的晶格结构，而且非常适合处理压力范围的应用。
氢脆脆化
脆化是一种现象，导致延性的损失，因此，脆性的材料。高易感材料包括高强度钢，钛和铝合金，电解韧性沥青铜。
氢脆化也称为氢气诱导的裂化或氢气发作。该机制可以是水性的或气态的并且涉及氢气进入金属，降低其延展性和承载能力。
但是什么导致脆化？
因为氢是如此小的一个原子，它可以穿透金属表面的微小缺陷。一旦进入内部，氢原子就会与其他原子重新结合形成氢分子(H2)。
这些分子将与其他H 2分子键合，导致施加在缺陷中的氢质量更大的氢质量。低于易感材料的屈服应力低于易感材料的屈服应力，导致随后的裂缝和灾难性的脆性故障。
作为氢分子的沉默，它们产生氢离子，这是世界上一些最小的离子。它们可以通过许多金属的晶格结构并进入金属，然后作为氢分子进行改革。
被吸收的氢分子在材料内部产生压力和压力。这会影响材料的延性和强度，最终导致材料开裂。
美国宇航局工作人员经常使用氢，并定义了多种类型的氢脆:
- 氢脆-由于原子氢的存在而导致金属断裂韧性或延展性降低的过程。
- 氢环境脆化（HEE） - 在材料处于施加的应力的影响下发生的某些机械性能的降解，并且有意暴露于气态氢气环境。
- HEE指数 - 一种初始材料筛选工具，以评估对某些材料的氢脆影响的严重程度。
- 内部氢脆（IHE） - 由于在成型或整理操作期间无意地将氢气引入易感金属而发生的某些机械性能的降解。
- 氢气反应脆化（HRE） - 当氢与金属基质本身反应时发生的某些机械性能的降解，以形成相对低温下的金属化合物如金属氢化物。这种形式的氢气损伤可以发生在钛，锆，甚至某种类型的铁或钢基合金的材料中。
我们不喜欢对你施压，但我们有更多信息
我希望这篇文章有助于揭示氢渗透和脆化的危险。如果你想确保安全的氢气应用，使用至少316L不锈钢的压力传感器，压力范围为5,000 psi或更大的A286湿膜片材料，避免充满油的传感器，可能会产生气泡和传感器漂移。
在氢气应用中，Ashcroft推荐一种名为A286的材料，其压力范围超过5000 psi。A286可以在高达20,000 psi的压力下保持其致密晶格，限制了氢的渗透(但它没有加入隔离流体)。
阿什克罗夫特的E2X和F换能器提供A286的可靠性，并且是防爆。我们的E2S.本质安全换能器也被批准用于氢的应用。
如果你想了解更多信息压力传感器，请随时访问我们的网站，查看我们的任何有用的白皮书，网络研讨会或指南资源中心。
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