在石油加工過程中，氫是普遍存在的一種腐蝕介質，這不僅僅在于有許多氫處理生產裝置及隔熱管托，而石油產品本身就是碳氫化合物，在加工過程中，由于它的分解和聚合，都將釋放和吸收氫。在其它反應中，如H2O、H2S等物質的分解和反應，都會釋放出氫，因此說，氫損傷在石油加工過程中發生的范圍很廣，也是一種對隔熱管托危害比較大的腐蝕形式。
前面已經提到，對隔熱管托氫損傷可分為四種主要型式，即氫脆、氫鼓泡、表面脫碳和氫腐蝕(也叫內部脫碳)，前二者多發生在低溫條件下，后兩種多發生在高溫度條件下。
1、氫脆
由于氫原子比較小，在一定條件下它能滲入金屬的晶格內，“釘扎”著晶格使其不易變形，若變形則表現為脆變。這種由于氫原子的作用而使金屬變脆(隔熱管托用材料的延伸率和斷面收縮率顯著下降)的現象稱為氫脆。當受外力作用時，金屬材料會在毫無預測的情況下突然脆斷，而且呈延遲破壞特征。氫脆是可逆的，通過熱處理可將金屬中的溶解氫釋放出去，而金屬也將恢復其原有的機械性能。
影響氫脆的因素有：
a、氫分壓。氫分壓越高，延遲破壞時時間越短。
b、溫度。高溫下不發生氫脆，此時它已轉化為氫腐蝕。溫度太低時也不發生，因為此時氫不具備大量滲入金屬晶格內的活性。它一般多發生在-30℃～30℃溫度區間內。
c、隔熱管托用金屬材料的強度。強度越高，發生氫脆的可能性越大。
d、隔熱管托用金屬的金相組織。如馬氏體組織發生氫脆的指數是球狀珠光體組織的3倍。
e、應力水平。隔熱管托用材料的脆斷是在足夠的應力作用下發生的，降低應力水平，使其低于晶格滑移所需的最小能量，氫脆將不會發生。
工程上防止氫脆發生的措施有：避開其溫度敏感區使用;選用強度低的材料;降低金屬構件的應力水平。
2、氫鼓泡
氫原子滲入到金屬材料內部，在遇到裂紋、夾雜、氣孔等空隙處，會聚集并結合成氫分子。氫分子的產生伴隨著體積的急劇膨脹，從而產生很高的內部氫氣壓力，這個壓力將導致原微觀缺陷的擴展。如果隔熱管托用材料內部缺陷的擴展方向對著鋼材表面，或者該缺陷靠近金屬表面，則將產生氫鼓泡。氫鼓泡一般發生在常溫下，而且有無應力存在都能產生。
影響氫擴散的因素都會影響到氫鼓泡的產生。除此之外，影響氫鼓泡產生的主要因素是材料內部的缺陷。因此，工程上要嚴格控制臨氫隔熱管托的制造缺陷，特別是金相偏析、非金屬夾雜物和微裂紋的存在以及存在形態和多少。
3、表面脫碳和氫腐蝕
在高溫高壓條件下，氫會與鋼材中的不穩定碳化物發生化學反應生成甲烷，反應式為：
C + 2H2 CH4
Fe3C + 2H2 3Fe + CH4
該反應如果發生在隔熱管托用鋼材表面，則稱之為表面脫碳。如果發生在鋼材內部則稱之為氫腐蝕(也叫內部脫碳)。鋼材的表面脫碳為均勻性的化學腐蝕，因此并不可怕。而內部脫碳則是復雜的“化學腐蝕+局部腐蝕(早期)+應力腐蝕”的綜合。它的產生有一個過程：首先是氫原子侵入鋼材內部，在一定的溫度和壓力條件下，氫原子會與鋼材中的碳化合生成甲烷，甲烷氣因為其分子較大而不能從鋼材中逸出，而是聚集在晶界或夾雜物附近。隨著甲烷氣的增多，壓力逐漸升高，最終導致裂紋和鼓泡的產生，直到鋼材發生破壞。
影響隔熱管托用鋼材表面脫碳和內部脫碳的主要因素是氫分壓和溫度。工程上，防止氫蝕破壞的選材依據是Nelson曲線。該曲線由美國石油學會以API 941標準發布，目前已被世界各國廣泛采用。實踐證明，它是一個可靠而且適用的選材依據。
在應用Nelson曲線時，應注意它的數據大部分來源于工業實際報告，而來自實驗室的數據很少，可以說它是一個統計值的描述，目前尚未得到理論上的驗證，因此在查曲線數據時，隔熱管托用應在設計溫度的基礎上加30℃～50℃作為基準溫度，以便給出一個安全系數。
石油化工鋼制應力容器材料選用標準SH3075中的圖9.1.1-1和圖9.1.1-2給出了較新版的Nelson曲線，隔熱管托用本書在此省略。
滄州五森管道設備有限公司 隔熱管托
