在石油加工过程中，氢是普遍存在的一种腐蚀介质，这不仅仅在于有许多氢处理生产装置及隔热管托，而石油产品本身就是碳氢化合物，在加工过程中，由于它的分解和聚合，都将释放和吸收氢。在其它反应中，如H2O、H2S等物质的分解和反应，都会释放出氢，因此说，氢损伤在石油加工过程中发生的范围很广，也是一种对隔热管托危害比较大的腐蚀形式。
前面已经提到，对隔热管托氢损伤可分为四种主要型式，即氢脆、氢鼓泡、表面脱碳和氢腐蚀(也叫内部脱碳)，前二者多发生在低温条件下，后两种多发生在高温度条件下。
1、氢脆
由于氢原子比较小，在一定条件下它能渗入金属的晶格内，“钉扎”着晶格使其不易变形，若变形则表现为脆变。这种由于氢原子的作用而使金属变脆(隔热管托用材料的延伸率和断面收缩率显著下降)的现象称为氢脆。当受外力作用时，金属材料会在毫无预测的情况下突然脆断，而且呈延迟破坏特征。氢脆是可逆的，通过热处理可将金属中的溶解氢释放出去，而金属也将恢复其原有的机械性能。
影响氢脆的因素有：
a、氢分压。氢分压越高，延迟破坏时时间越短。
b、温度。高温下不发生氢脆，此时它已转化为氢腐蚀。温度太低时也不发生，因为此时氢不具备大量渗入金属晶格内的活性。它一般多发生在-30℃～30℃温度区间内。
c、隔热管托用金属材料的强度。强度越高，发生氢脆的可能性越大。
d、隔热管托用金属的金相组织。如马氏体组织发生氢脆的指数是球状珠光体组织的3倍。
e、应力水平。隔热管托用材料的脆断是在足够的应力作用下发生的，降低应力水平，使其低于晶格滑移所需的最小能量，氢脆将不会发生。
工程上防止氢脆发生的措施有：避开其温度敏感区使用;选用强度低的材料;降低金属构件的应力水平。
2、氢鼓泡
氢原子渗入到金属材料内部，在遇到裂纹、夹杂、气孔等空隙处，会聚集并结合成氢分子。氢分子的产生伴随着体积的急剧膨胀，从而产生很高的内部氢气压力，这个压力将导致原微观缺陷的扩展。如果隔热管托用材料内部缺陷的扩展方向对着钢材表面，或者该缺陷靠近金属表面，则将产生氢鼓泡。氢鼓泡一般发生在常温下，而且有无应力存在都能产生。
影响氢扩散的因素都会影响到氢鼓泡的产生。除此之外，影响氢鼓泡产生的主要因素是材料内部的缺陷。因此，工程上要严格控制临氢隔热管托的制造缺陷，特别是金相偏析、非金属夹杂物和微裂纹的存在以及存在形态和多少。
3、表面脱碳和氢腐蚀
在高温高压条件下，氢会与钢材中的不稳定碳化物发生化学反应生成甲烷，反应式为：
C + 2H2 CH4
Fe3C + 2H2 3Fe + CH4
该反应如果发生在隔热管托用钢材表面，则称之为表面脱碳。如果发生在钢材内部则称之为氢腐蚀(也叫内部脱碳)。钢材的表面脱碳为均匀性的化学腐蚀，因此并不可怕。而内部脱碳则是复杂的“化学腐蚀+局部腐蚀(早期)+应力腐蚀”的综合。它的产生有一个过程：首先是氢原子侵入钢材内部，在一定的温度和压力条件下，氢原子会与钢材中的碳化合生成甲烷，甲烷气因为其分子较大而不能从钢材中逸出，而是聚集在晶界或夹杂物附近。随着甲烷气的增多，压力逐渐升高，最终导致裂纹和鼓泡的产生，直到钢材发生破坏。
影响隔热管托用钢材表面脱碳和内部脱碳的主要因素是氢分压和温度。工程上，防止氢蚀破坏的选材依据是Nelson曲线。该曲线由美国石油学会以API 941标准发布，目前已被世界各国广泛采用。实践证明，它是一个可靠而且适用的选材依据。
在应用Nelson曲线时，应注意它的数据大部分来源于工业实际报告，而来自实验室的数据很少，可以说它是一个统计值的描述，目前尚未得到理论上的验证，因此在查曲线数据时，隔热管托用应在设计温度的基础上加30℃～50℃作为基准温度，以便给出一个安全系数。
石油化工钢制应力容器材料选用标准SH3075中的图9.1.1-1和图9.1.1-2给出了较新版的Nelson曲线，隔热管托用本书在此省略。
沧州五森管道设备有限公司 隔热管托
