林洪俊，邱学，孙来宝

(中石油华东设计院有限公司，山东 青岛 266071)

加氢工艺是近年来大量采用的重要的石油化工加工工艺。加氢装置处于临氢工况，温度和压力高。在该工况下，经常发生压力或差压变送器投用时运行正常，但一段时间后出现不明原因的故障，具体表现为精度逐渐下降，以至不能使用。将变送器拆卸校验，表现为性能严重变差，不能使用。检查变送器外观，发现故障严重的膜片发生外凸。根据经验得知，上述故障是由于变送器发生了氢渗透现象。下面重点分析发生氢渗透的原因和场合。

1 问题及分析

1.1 发生氢渗透的原因

变送器的隔离膜片为不锈钢材质。氢通常以氢分子形式存在，正常情况下，氢分子因尺寸大不能穿透隔离膜片的晶格结构，而当氢分子分裂成2个氢离子时，则氢离子因尺寸小则能够穿透隔离膜片的晶格结构。当到达隔离膜片的另一侧时，氢离子重组为氢分子。同样，由于氢分子尺寸大无法穿透隔离膜片返回，会被困在变送器的填充液中，氢分子将逐渐溶解于填充液中，随着时间的推移，填充液饱和并会形成氢气泡。氢气泡会破坏压力输入和输出之间的对应关系，降低变送器的性能。在严重情况下，氢气泡可以积聚足够的体积迫使隔离膜片向外膨胀；在极端情况下，隔离膜片开裂，填充液通过裂纹，泄漏到工艺介质中，导致变送器完全失效。氢渗透示意如图1所示。

图1 氢渗透示意

1.2 发生氢渗透的场合

在加氢装置临氢工况下，高温或高压时氢分子互相碰撞和变形破裂，氢分子分裂为氢离子，会出现氢渗透现象。……