| 掺氢天然气环境CH4对管线钢氢脆的抑制行为 |
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| 引用本文： | 刘刚,崔振莹,魏甲强,陈雷,姜堡垒,李东泽,谢常松.掺氢天然气环境CH4对管线钢氢脆的抑制行为[J].油气储运,2023(1):16-23. |
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| 作者姓名： | 刘刚 崔振莹 魏甲强 陈雷 姜堡垒 李东泽 谢常松 |
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| 作者单位： | 1. 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院·山东省油气储运安全省级重点实验室;2. 国家管网集团科学技术研究总院分公司;3. 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院 |
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| 摘 要： | H2在管线钢表面吸附并解离是H原子在钢基体中渗透扩散的前提条件，掺氢天然气管道内H2的存在增加了管道氢脆风险。基于分子动力学模拟与第一性原理计算方法，开展了管线钢表面H2吸附行为研究，得到不同掺氢比例下CH4与H2混合气的竞争吸附规律，明确了管线钢近壁面CH4的存在对H2解离行为的影响机制。研究发现：对于纯气体组分，CH4与H2均具有近壁吸附特性；对于CH4/H2混合组分，CH4具有优先吸附性，显著降低了管线钢表面H2的吸附浓度；通过第一性原理计算方法，发现CH4与H2在管线钢表面的吸附类型不同，CH4的存在不能阻止H2在管线钢表面的化学分解吸附行为，但可以有效降低H2分子出现在管线钢近壁面的概率...
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| 关 键 词： | 掺氢天然气管道 氢脆 竞争吸附 浓度分布 吸附能 |
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