“氢脆”是什么?80年前,一艘停得好好的油轮,突然断成了两半!

香于非非 2024-08-13 00:23:40
导读

1943年,一艘油轮突然断裂成两半,引起了人们的热议。经过科学家的研究,发现造成油轮断裂的原因是一种名为“氢脆”的金属现象。这种现象使金属在作业过程中突然发生断裂,没有任何征兆,很难被预测。氢脆对制造业和安全生产有着严重影响,不仅交通工具,制造业中的很多领域都受到威胁。虽然目前还没有彻底解决氢脆问题的方案,但随着人们对这种现象的认识不断深入,相关技术和装备也会得到日益完善。

氢脆突发金属断裂

1943年1月16日,一艘名为“自由轮号”的油轮在墨西哥的海域突然断裂成两半,慢慢沉入海底,当时并没有发生海底撞击或者别的外力作用,船身就像被无形的巨人打断一样,这件事引起了人们的热议。

当时有人怀疑是遭遇了德国的潜艇袭击,也有人猜测海底出现了磁场异常,甚至还有人说是外星人做的,但是经过科学家的研究分析,最终发现造成这艘油轮断裂的原因是一种名为“氢脆”的金属现象。

所谓氢脆就是金属在作业过程中突然发生断裂,就好像金属突然得了心脏病一样,而且这种断裂没有任何征兆,很难被预测。

最初的研究者就是因为对这种奇怪的断裂状态产生好奇才开始研究氢脆的,通过分析发现,造成金属氢脆的主要原因就是金属吸收了过多的氢。

在高应力和高含氢环境中,金属会吸收周围的氢气,形成氢化物,当氢化物的数量到达一定程度时,就会出现金属内部晶粒的异常增长,最终导致整个金属材料的脆性急剧增大。

这也解释了为什么氢脆会突然发生,因为我们很难控制金属在吸氢后的具体变化情况,当它刚好出现异常增长的时候,金属就会突然断裂。

由于氢脆对金属材料来说是一种致命的缺陷,在制造业中几乎不可能出现这种情况,那么造成油轮断裂的原因到底是什么呢?

后来人们发现,是在焊接自由轮号的时候出了问题。

焊接材料中含有大量的氢气囊,在焊接过程中会被释放出来并吸收到船体材料中,最终导致了整个自由轮号出现氢脆现象并断裂。

虽然最终造成的损失不大,但是这件事也可以说明氢脆突发性断裂的特点。

影响制造业和安全生产

如果仅仅是损坏一艘油轮倒还罢了,但是如果在飞机、高铁等交通工具上出现这种情况,那将会造成极其严重的后果。

而且不仅仅是交通工具,在制造业中的很多领域都受到氢脆的威胁。

比如在冶炼行业中,虽然我们已经知道了氢脆发生的原因,并且可以通过控制金属中的杂质含量来减少发生概率,但是在实际操作中往往会因为疏忽大意而造成杂质超标。

尤其是在高温高压的环境下,虽然这种情况能够很好地帮助金属吸收掉周围多余的氢气,但是一旦出现氢脆,那就会给企业造成巨大损失。

此外像炼油、化工等行业中也经常出现氢脆现象,尤其是在进行高强度焊接时更加明显。

无论是人工还是自动化焊接,在焊接材料和焊枪上都必须严格控制氢气含量,否则后果不堪设想。

目前大家比较关注的就是风能和太阳能发电技术,虽然它们属于清洁能源,在未来能够替代化石能源有很好的发展前景。

但是却鲜有人注意到其中隐藏的氢脆隐患,在制造水电站、风力发电场时很容易就会出现这种突发断裂。

解决氢脆问题

那么该如何解决这个问题呢?对此国内外的科学家已经做出了不少努力,尤其是为了解决风能领域中的氢脆问题,研究者们开展了大量试验并取得了阶段性成果。

比如我们可以选择优质的金属材料来降低氢脆发生的概率,并且在焊接过程中尽量减少焊接时间和强度,这样可以有效地防止焊接材料中的氢被释放出来并吸收到金属材料中。

此外一些先进的焊接技术也能很好地帮助我们规避这个问题,比如等离子焊接、激光焊接等。

除此之外一些常规的防范措施也不能忽视,比如加强对工人操作技能的培训,提高其风险意识;建立健全企业内部的质量管理体系,在各个环节都要做好记录和检查;及时更换老化设备和工具等。

对于氢能来说

虽然目前还没有彻底解决氢脆问题的方案,但是可以肯定的是,随着人们对这种突发断裂现象认识的不断深入,相关技术和装备也会得到日益完善。

而且随着东方大国清洁能源技术水平的不断提升,相信我们也会在不远的将来彻底解决氢能技术中存在的氢脆隐患。

结语

氢脆是一种突发性断裂现象,对制造业和安全生产造成了严重影响。尽管目前还没有完全解决氢脆问题的方案,但随着科学家们对其认识的深入和技术的不断发展,相信不久的将来我们能够彻底解决氢能技术中存在的氢脆隐患。在追求清洁能源的道路上,我们需要关注并解决这个问题,确保能源技术的安全可靠性。你对氢脆问题有何看法?快来评论分享你的观点

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评论列表
  • 2024-08-13 22:56

    一派胡言!哗众取宠。