另一方面， 鋼板在軋制過程中內(nèi)部形成的夾雜物 （層狀撕裂主要與基本上平行于母材表面的夾雜物有關(guān)） ， 由于變形能力差， 在外載荷如筒體卷制、 壓力試驗、 介質(zhì)壓力等產(chǎn)生的應(yīng)力作用下， 夾雜物邊緣產(chǎn)生的應(yīng)力集中或直接由氫原子擴散到夾雜物處偏聚形成氫分子產(chǎn)生的內(nèi)壓力作用下， 使夾雜物與金屬基體之間的弱結(jié)合發(fā)生脫離， 形成顯微裂紋， 裂紋沿著自身所處的平面擴展， 將相鄰的夾雜物連成一個小平臺， 這時， 氫原子擴散至上述顯微裂紋， 小平臺以及其它不連續(xù)處偏聚， 形成氫分子， 體積急劇膨脹， 當(dāng)達到一定量時， 形成的巨大壓力 （可達到10⁴-10⁵MPa） ， 使罐體母材內(nèi)部撕裂， 以致形成鼓泡， 引起開裂， 氫鼓泡腐蝕機理具體見圖2所示。

　　3.2影響氫鼓泡的因素

　?。?)介質(zhì)： 氫鼓泡主要發(fā)生在硫化氫的酸性水溶液中， 隨硫化氫濃度增大， 出現(xiàn)裂紋的傾向增大。

　?。?） 溫度： 氫鼓泡主要在室溫下出現(xiàn)， 提高或降低溫度， 都可減少開裂傾向。

　　（3） 硫化物夾雜： 降低鋼中含硫量， 可減少鋼中硫化錳夾雜的數(shù)量， 使鋼對氫鼓泡的敏感性降低。

　?。?） 合金元素： 鋼中加入0.2%-0.3%的銅， 它可在鋼的表面形成一層薄膜， 可以顯著減少氫誘發(fā)開裂。另外， 還可添加鉻、 鈦、釩等合金元素。

　　（5） 軋制狀態(tài)： 軋制時要控制壓縮比， 壓縮比愈大， 終軋溫度愈低，都將使硫化錳夾雜伸長嚴重， 使裂紋率顯著增大。

　?。?） 鋼在冶煉、 焊接過程中， 由于原料或環(huán)境含有較高的水分， 則也可能有氫進入鋼中。因為在高溫下水按下列反應(yīng)被還原而生成氫：

　　這些氫溶解在液體金屬中后， 同樣可以使鋼發(fā)生氫鼓泡。從上面鋼產(chǎn)生氫鼓泡的機理分析， 該丙烷臥罐的工作條件與產(chǎn)生氫鼓泡原因非常吻合， 因此可以斷定該丙烷臥罐產(chǎn)生上述夾層缺陷是由氫鼓泡所致。另外， 其夾層部位測厚的結(jié)果表明夾層基本上都是呈直線狀或不規(guī)則階梯狀，與低強度鋼在H₂S環(huán)境中的各種破壞形態(tài) （氫鼓泡、 氫鼓泡并伴隨階梯狀開裂、 階梯狀裂紋、 直線狀裂紋） 基本一致。從此方面也可進一步斷定出現(xiàn)夾層的原因。

　　3安全評定

　　（1） 根據(jù)壁厚測定結(jié)果反映出該容器夾層缺陷形狀呈直線狀或不規(guī)則階梯狀， 夾層表面與鋼板自由表面的夾角很多部位都大于10⁰， 最大的夾角達到27⁰， 根據(jù) 《檢規(guī)》 規(guī)定，可定為4級或5級。

　?。?） 根據(jù)該罐投用才三年半， 且出廠時鋼板超聲波檢測合格， 而本次檢驗發(fā)現(xiàn)夾層比較多， 范圍廣，面積大， 超聲波探傷有6處夾層可評為Ⅳ級， 并且它們都是在使用中產(chǎn)生的， 發(fā)展速度較快， 尤為嚴重的是以階梯狀開裂的分層對容器的危險性最大。為了裝置的正常安全生產(chǎn)， 避免容器繼續(xù)使用， 最后， 綜合評定該容器安全等級為5級。

　　4防止腐蝕的措施

　?。?） 鑒于該罐所有的鋼板出廠時探傷合格， 卻在使用中存在有分層嚴重的現(xiàn)象， 因此， 應(yīng)進一步研究確定鋼板內(nèi)部缺陷的限量， 以便于鋼板的訂貨及該類容器制造的選材。

　　（2） 嚴格控制丙烷中H₂S的含量。可采用胺吸收或堿洗等工藝方法脫除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫化氫。

　　（3） 采用改善金屬表面性能的措施， 對丙烷罐內(nèi)壁進行噴 （滲） 鋁處理， 且采用環(huán)氧樹脂進行封閉處理， 鋁在鋼表面會形成 薄膜，Al₂O₃可阻止氫滲透。