JPH02188401A - 水素脆性の防止方法 - Google Patents
水素脆性の防止方法Info
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- JPH02188401A JPH02188401A JP1020745A JP2074589A JPH02188401A JP H02188401 A JPH02188401 A JP H02188401A JP 1020745 A JP1020745 A JP 1020745A JP 2074589 A JP2074589 A JP 2074589A JP H02188401 A JPH02188401 A JP H02188401A
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- Japan
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- hydrogen
- alloy
- storage alloy
- hydrogen storage
- hydrogen embrittlement
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は水素脆性による構造物の破壊、95化等の防止
法に係わり、特に水素吸蔵合金を使用した水素脆性の防
止方法に関する。
法に係わり、特に水素吸蔵合金を使用した水素脆性の防
止方法に関する。
(従来の技術)
水素はあらゆる元素の中でもりとも小さ(、炭素鋼や5
〜14%クロム8富む合金やニッケル鋼など、その他A
j、Pb、Cuなど多(の非鉄金属において、それらの
金属体自身へ吸蔵されやすいI水素が、それらの金属体
に吸蔵された場合昏こは前記金属体の延性が失われもろ
くなり、さらには割れが生ずる。一方、硫化水素、H,
Sが多い雰囲気に詔いては、これから生じた水素が前記
金属体の内部に吸蔵される結果、とくに水素脆性による
破壊がおこりやすい。このようなことから石油や天然ガ
スを送るパイプや、これらを収容する容器は硫化物に起
因する水!!、、脆性割れによる破壊をうけやすく大き
な間層である。一方1石油精製工業に2いては硫化水素
がしばしば発生するためζこ。
〜14%クロム8富む合金やニッケル鋼など、その他A
j、Pb、Cuなど多(の非鉄金属において、それらの
金属体自身へ吸蔵されやすいI水素が、それらの金属体
に吸蔵された場合昏こは前記金属体の延性が失われもろ
くなり、さらには割れが生ずる。一方、硫化水素、H,
Sが多い雰囲気に詔いては、これから生じた水素が前記
金属体の内部に吸蔵される結果、とくに水素脆性による
破壊がおこりやすい。このようなことから石油や天然ガ
スを送るパイプや、これらを収容する容器は硫化物に起
因する水!!、、脆性割れによる破壊をうけやすく大き
な間層である。一方1石油精製工業に2いては硫化水素
がしばしば発生するためζこ。
やはり水素脆性による破壊が大きな問題となる。
とくに#l性条件下では水素が発生しゃすく前記の原因
による破壊が起きやすい。
による破壊が起きやすい。
これらの水素脆性による破壊を防止する方法としてはた
とえば原油1石油などの場合lこは、これに水酸化ナト
リウムを少し加え液性を酸性から中性間にするとか、ま
た石油櫂製過程で生ずる凝縮水の場合には檀々の酸性J
/J質をざんでいてpHが通常1〜4くらいなので、こ
れfこ中和剤を加えるなどの方法がある。しかし、この
ような方法では本 精製すべき石油f(ffrたに添加物を卯ねばならず、
精製工程を煩雑蒼こするなどの欠点がある。
とえば原油1石油などの場合lこは、これに水酸化ナト
リウムを少し加え液性を酸性から中性間にするとか、ま
た石油櫂製過程で生ずる凝縮水の場合には檀々の酸性J
/J質をざんでいてpHが通常1〜4くらいなので、こ
れfこ中和剤を加えるなどの方法がある。しかし、この
ような方法では本 精製すべき石油f(ffrたに添加物を卯ねばならず、
精製工程を煩雑蒼こするなどの欠点がある。
また、パイプや容器の材料となる金属として水素脆性を
受は擾こくいものを選べばよいとも考えられるが、たと
えば石油楕II装置などでは装置の各部分に2いて液の
性質たとえばpH9頃!I度が異なるとともに、!に、
流速なども異なるために。
受は擾こくいものを選べばよいとも考えられるが、たと
えば石油楕II装置などでは装置の各部分に2いて液の
性質たとえばpH9頃!I度が異なるとともに、!に、
流速なども異なるために。
精製操宜の各部分iこ対応して適切な材料を選ぶことは
かなり困離である。また、すべての部分にあらゆる条件
下でも耐食性に優れた材料を使用する事は実用上不可能
でありた。
かなり困離である。また、すべての部分にあらゆる条件
下でも耐食性に優れた材料を使用する事は実用上不可能
でありた。
(発明が解決しようとする課題)
以上述べたようIこ1石油?#製工業や、石油、天然ガ
スの好酸タンク、これらを送るパイプなどに2いては水
素脆性をうけ曇こくい材料を選択する上で大きな間呟か
ありた。
スの好酸タンク、これらを送るパイプなどに2いては水
素脆性をうけ曇こくい材料を選択する上で大きな間呟か
ありた。
本発明の目的はこのような問題を解決するために提案さ
れたもので、$9扱いが容易な水素脆性の防止方法を提
供することを目的とする。
れたもので、$9扱いが容易な水素脆性の防止方法を提
供することを目的とする。
(課題を4失するための手段3よび作用)本発明は水素
吸蔵合金あるいは水素吸蔵合金の含有体を水素脆性によ
る影響を軽減しようとする金属からなる構造体に接触あ
るいは近接配置することEこよる前記構造体の水素脆性
の防止方法及びさらlc#記水素吸蔵合金あるいは水素
吸蔵合金の含有体に接触あるいは近接して、前記水素吸
蔵合金に対する還元剤を配電する水素脆性の防止方法で
ある。
吸蔵合金あるいは水素吸蔵合金の含有体を水素脆性によ
る影響を軽減しようとする金属からなる構造体に接触あ
るいは近接配置することEこよる前記構造体の水素脆性
の防止方法及びさらlc#記水素吸蔵合金あるいは水素
吸蔵合金の含有体に接触あるいは近接して、前記水素吸
蔵合金に対する還元剤を配電する水素脆性の防止方法で
ある。
前記構造体に水素吸蔵合金あるいは水素吸蔵合金の含有
体、還元剤等8接触、あるいは近凄配置する場合の前記
構造体の場所としては石油や天然ガスを送るパイプライ
ンに8いては前記パイプラインの内壁、また1石油など
の貯斌タンクにおいてはタンク0内側が有効である。ま
た、硫化水素の多い火山、@余地などにおける瑛置、構
造物に訂いては、それらの装置の外部に配置することが
好ましい。
体、還元剤等8接触、あるいは近凄配置する場合の前記
構造体の場所としては石油や天然ガスを送るパイプライ
ンに8いては前記パイプラインの内壁、また1石油など
の貯斌タンクにおいてはタンク0内側が有効である。ま
た、硫化水素の多い火山、@余地などにおける瑛置、構
造物に訂いては、それらの装置の外部に配置することが
好ましい。
前述の如く、硫化水素の発生源あるいは水素の発生源に
接する四に前記水素吸蔵合金あるいは前記水素吸蔵合金
の含有体を配置することにより。
接する四に前記水素吸蔵合金あるいは前記水素吸蔵合金
の含有体を配置することにより。
前記水素吸蔵合金あるいは前記水素吸蔵合金の含有体は
発生してきた水素を前記構造物を形成する金属に比べ擾
先的に吸蔵できるため、111記構造物を形成する金属
の吸蔵する水素量を極めて小さくすることができる。し
かも、水素吸蔵合金に吸蔵できる水素の置は多(、急速
に予成の水素が生成するような雰囲気下でも1Mi記金
属(こよる構造体を保護できる。
発生してきた水素を前記構造物を形成する金属に比べ擾
先的に吸蔵できるため、111記構造物を形成する金属
の吸蔵する水素量を極めて小さくすることができる。し
かも、水素吸蔵合金に吸蔵できる水素の置は多(、急速
に予成の水素が生成するような雰囲気下でも1Mi記金
属(こよる構造体を保護できる。
さらに、水水素吸蔵する際Iこ水素吸蔵合金は発略する
がこの発熱のため、前記構造物を構成する金属体の@度
が上昇することになる。と(に、急速lこ水素を吸蔵す
るとき、その効果は大きい。構造物を構成する金属体は
@寂が高ければ逆に水素を吸蔵し醗こくくなるので、前
記金属体の水素脆性がより起こりfこくくなる特別の作
用も考えられる。
がこの発熱のため、前記構造物を構成する金属体の@度
が上昇することになる。と(に、急速lこ水素を吸蔵す
るとき、その効果は大きい。構造物を構成する金属体は
@寂が高ければ逆に水素を吸蔵し醗こくくなるので、前
記金属体の水素脆性がより起こりfこくくなる特別の作
用も考えられる。
さらに、前記水累吸R@−金含有体等に還元剤を接触あ
るいは近接配置することで水素吸蔵合金六回の酸化を防
止することができる。一般に水素吸蔵合金は表面が酸化
されると水素を吸蔵しにくくなるため、水素脆性防止作
用が著しく低下する。
るいは近接配置することで水素吸蔵合金六回の酸化を防
止することができる。一般に水素吸蔵合金は表面が酸化
されると水素を吸蔵しにくくなるため、水素脆性防止作
用が著しく低下する。
これ曇こ対し1本発明のように還元剤を近接配置するこ
とで前記水素吸蔵合金の六回酸化が防止でき。
とで前記水素吸蔵合金の六回酸化が防止でき。
長期間前記水素吸R&金の水素吸蔵合金を維拉できる。
このため、水素脆性防止作用を長期司保つことができる
。さらに還元剤を前記(J遺物に近接させることにより
前記構造物の腐食も抑制できる効果も期待できる、 また本発明方法憂こ用いる水素吸蔵合金としては。
。さらに還元剤を前記(J遺物に近接させることにより
前記構造物の腐食も抑制できる効果も期待できる、 また本発明方法憂こ用いる水素吸蔵合金としては。
適宜選択Cきるが、水素吸蔵−放出の平衡圧が60℃に
2いて0.001 atmから10atmOものを用い
る事が実用上は好ましい。これは60″Ctこおける平
衡圧がl Q atm以下の水素吸蔵合金は濱屋での平
衡圧がふつう2〜5atm以下となり、常圧下でも水素
吸蔵がしやすい、また、60℃にZいてと 0.001 atm以上の平衡圧が有する合金は平衡圧
がU、OO1atm未溝のものに比べて製造が容易であ
る。
2いて0.001 atmから10atmOものを用い
る事が実用上は好ましい。これは60″Ctこおける平
衡圧がl Q atm以下の水素吸蔵合金は濱屋での平
衡圧がふつう2〜5atm以下となり、常圧下でも水素
吸蔵がしやすい、また、60℃にZいてと 0.001 atm以上の平衡圧が有する合金は平衡圧
がU、OO1atm未溝のものに比べて製造が容易であ
る。
また本発明に用いられる水素吸蔵合金の組成としては、
L a N i @ * L rn N i 5−
L m N 1 g (M mはミツシュメタル、L
mはラタン富化ミッシェメタル)。
L a N i @ * L rn N i 5−
L m N 1 g (M mはミツシュメタル、L
mはラタン富化ミッシェメタル)。
詔よびこれらのNlの一部を他の金属元素でIt換した
ものなどで代表されるAB、型合金、またはMg、 N
lで代表されるA、B型合金、TlNiで代表される
AH型金合金るいはAB、型合金などあらゆるタイプの
ものが使用可能である。
ものなどで代表されるAB、型合金、またはMg、 N
lで代表されるA、B型合金、TlNiで代表される
AH型金合金るいはAB、型合金などあらゆるタイプの
ものが使用可能である。
また、金属体からなる構造物に接触あるいは近吸献金金
の粉末を富む塗料を前記構造物の表面に塗布する方法な
どが挙げられる。
の粉末を富む塗料を前記構造物の表面に塗布する方法な
どが挙げられる。
な8.本発明tこ用いられる還元剤としては亜硫酸ナト
リウム、酸化第一すず、酸化第−鉄、塩化第一すず、塩
化第一鉄、フェロシアン化カリウムなどいくつかの金属
化合物や有機化合物などが使用BT能である。
リウム、酸化第一すず、酸化第−鉄、塩化第一すず、塩
化第一鉄、フェロシアン化カリウムなどいくつかの金属
化合物や有機化合物などが使用BT能である。
またこれらの還元剤と水素吸蔵合金あるいは水累吸R曾
金のざ有体6ζ羨触あるいは近妥妃1する手段としては
、還元剤を水素吸蔵合金あるいは水素吸蔵合金の含有体
の表面に直接形成する方法。
金のざ有体6ζ羨触あるいは近妥妃1する手段としては
、還元剤を水素吸蔵合金あるいは水素吸蔵合金の含有体
の表面に直接形成する方法。
水素吸蔵合金粉末をiむ塗料中に富有させる方法等が挙
げられる。
げられる。
また、金属体からなる構造物に接触あるいは近接配置さ
せる手段としては前記水素吸蔵合金の薄層を前記構造物
の表面fこ直接形成させる方法、前記水素吸蔵合金の粉
末を富む塗料を@記構遺物の六面に塗布する方法などが
挙げられる。
せる手段としては前記水素吸蔵合金の薄層を前記構造物
の表面fこ直接形成させる方法、前記水素吸蔵合金の粉
末を富む塗料を@記構遺物の六面に塗布する方法などが
挙げられる。
(実施例)
以下1本発明の実施4/IJfこついて図面を紗照して
説明する。
説明する。
実施例1
第1図は本発明の一実施例としての温泉水の横送用とし
て使われた@夷のパイプである。
て使われた@夷のパイプである。
第1図は前記パイプの縦断面図である。(1)は鋼で形
成されたパイプ、(匂は前記パイプの内面lこ形成され
たTlN1糸の水素吸蔵合金粉末を富有した鉛丹ペイン
トの塗布層である。
成されたパイプ、(匂は前記パイプの内面lこ形成され
たTlN1糸の水素吸蔵合金粉末を富有した鉛丹ペイン
トの塗布層である。
前記■如く水素吸蔵合金を富有する塗料を塗布したパイ
プにH,Sをiむ温泉水を通したところ1年経過後でも
、水素脆性fこよる破壊を生じなかりた。これに対し、
水素吸蔵合金を富まない通常の鉛丹ペイントを塗布した
パイプに前記温泉水を通した場合は4か月で水素脆性に
よる割れを生じた。
プにH,Sをiむ温泉水を通したところ1年経過後でも
、水素脆性fこよる破壊を生じなかりた。これに対し、
水素吸蔵合金を富まない通常の鉛丹ペイントを塗布した
パイプに前記温泉水を通した場合は4か月で水素脆性に
よる割れを生じた。
この@果から、本発明の水素脆性の防止法ないしは低減
法が有効であることが判る。
法が有効であることが判る。
実電例2
#!2図は本発明の他の実施例としての張合せ鋼板であ
る。図中(3)は炭*mよりなる鋼板、(4)は鋼板ど
うしの啜7i#部である。itI記接着部(4)に2い
て使われている接冶剤はL a N i 、系の水素吸
蔵合金粉末を富有するエポキシポリアミド接層剤である
。
る。図中(3)は炭*mよりなる鋼板、(4)は鋼板ど
うしの啜7i#部である。itI記接着部(4)に2い
て使われている接冶剤はL a N i 、系の水素吸
蔵合金粉末を富有するエポキシポリアミド接層剤である
。
前記張合せ鋼板より厚さ20 C,m、Ill! 2c
mの試験片を切り出し、上端を固定するとともに下端に
IKgの8もりをつけて1%ざ有するヘリウム混合気体
中に曝露した。その結果、前試験片は1年経過後でも水
素脆性による試験片の切断がおこらなかりた。これlこ
対し、IW記接涜部に旧いて水素吸蔵合金を才臂しない
同様の形状の張合せ鋼板より切り出した長さ20cm、
幅2C1llの試験片の場合は35日目で水素脆性lこ
よる切断を生じた。
mの試験片を切り出し、上端を固定するとともに下端に
IKgの8もりをつけて1%ざ有するヘリウム混合気体
中に曝露した。その結果、前試験片は1年経過後でも水
素脆性による試験片の切断がおこらなかりた。これlこ
対し、IW記接涜部に旧いて水素吸蔵合金を才臂しない
同様の形状の張合せ鋼板より切り出した長さ20cm、
幅2C1llの試験片の場合は35日目で水素脆性lこ
よる切断を生じた。
実施例3
前記実施例1において塗布層(2)として水素吸蔵合金
ZrNtの粉末と還元剤SnOとを富有した鉛丹ペイン
トを用いた以外は同様のパイプを用意した。
ZrNtの粉末と還元剤SnOとを富有した鉛丹ペイン
トを用いた以外は同様のパイプを用意した。
前記の如き水素吸蔵合金及び還元剤を富有する塗料を塗
布したパイプ1cH1sを注むW9.水を通したところ
3年経過後でも、水素脆性醗こよる破壊を生じなかった
。これに対し、水素吸蔵合金及び還元剤を牙まない通常
の鉛丹ペイントを塗布したパイプに前記温泉水を通した
場合は4か月で水素脆性による割れを生じた。この結果
から1本発明の水素脆性の防止法ないしは低減法が有効
であることが判る。
布したパイプ1cH1sを注むW9.水を通したところ
3年経過後でも、水素脆性醗こよる破壊を生じなかった
。これに対し、水素吸蔵合金及び還元剤を牙まない通常
の鉛丹ペイントを塗布したパイプに前記温泉水を通した
場合は4か月で水素脆性による割れを生じた。この結果
から1本発明の水素脆性の防止法ないしは低減法が有効
であることが判る。
*m例4
前記実施例2において廣it!t4)としてLaN1゜
系の水素吸蔵合金LaNi4COξツΔt o、sの粉
末と還元剤8nOとを富有するエポキシポリアミド接層
剤を用いた以外は同様の張り合せ鋼板を用意した。
系の水素吸蔵合金LaNi4COξツΔt o、sの粉
末と還元剤8nOとを富有するエポキシポリアミド接層
剤を用いた以外は同様の張り合せ鋼板を用意した。
前記張合せ鋼板より厚さ20cm+、幅2C1lの試験
片を切り出し、上端を固定するとともに下端に1kgの
詔もりをつけてlチ「有するヘリウム混合気体中に曝繕
した。その結果、前試験片は3年経過後でも水素脆性に
よる試験片の切断が沿こらなかりたゆこれ憂こ対し、前
記接着部において水累吸献合金及び還元剤をき有しない
同様の形状の張合せ鋼板より切り出した長さ20Ω1幅
2 cmの試験片の場合は35日目で水素脆性による切
断を生じた。
片を切り出し、上端を固定するとともに下端に1kgの
詔もりをつけてlチ「有するヘリウム混合気体中に曝繕
した。その結果、前試験片は3年経過後でも水素脆性に
よる試験片の切断が沿こらなかりたゆこれ憂こ対し、前
記接着部において水累吸献合金及び還元剤をき有しない
同様の形状の張合せ鋼板より切り出した長さ20Ω1幅
2 cmの試験片の場合は35日目で水素脆性による切
断を生じた。
この結果からも1本発明の水素脆性の防止法ないしは低
減法が有効であることが判る。
減法が有効であることが判る。
以上のよう奢こ、不発明によれば、金4性O構造物を水
ネ脆性破壊から保護することができ、その工業的価値は
大である。
ネ脆性破壊から保護することができ、その工業的価値は
大である。
41図は不発明の一実施例としての温泉水の輸送パイプ
の縦断面図、l!2図は本発明の池の一実IIa列とし
ての張り合せ鋼板の断面図。 (1し・ パイプ、(2)・・・練布層、(3)・・・
炙素鋼板。 (4)・・・接着部。
の縦断面図、l!2図は本発明の池の一実IIa列とし
ての張り合せ鋼板の断面図。 (1し・ パイプ、(2)・・・練布層、(3)・・・
炙素鋼板。 (4)・・・接着部。
Claims (2)
- (1)水素吸蔵合金あるいは水素吸蔵合金の含有体を金
属からなる構造体に接触あるいは近接配置することを特
徴とした水素脆性の防止方法。 - (2)水素吸蔵合金あるいは水素吸蔵合金の含有体に接
触あるいは近接して前記水素吸蔵合金に対する還元剤を
配置した事を特徴とする請求項1記載の水素脆性の防止
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1020745A JPH02188401A (ja) | 1988-09-28 | 1989-02-01 | 水素脆性の防止方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24081788 | 1988-09-28 | ||
| JP63-240817 | 1988-09-28 | ||
| JP1020745A JPH02188401A (ja) | 1988-09-28 | 1989-02-01 | 水素脆性の防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188401A true JPH02188401A (ja) | 1990-07-24 |
Family
ID=26357722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1020745A Pending JPH02188401A (ja) | 1988-09-28 | 1989-02-01 | 水素脆性の防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02188401A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1160201A (ja) * | 1997-08-04 | 1999-03-02 | Sanritsuku:Kk | 水素吸蔵合金の貯蔵容器 |
| WO2002068882A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Ip Trading Japan Co., Ltd. | Device for thermoelectric transduction, air condition and refrigeration, using hydrogen occluding alloy unit |
| WO2002068881A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Ip Trading Japan Co., Ltd. | Device for effecting thermoelectric conversion, heating, cooling and freezing, by using hydrogen occlusion alloy unit |
| JP2007207682A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Nissan Motor Co Ltd | 水素発生システム、燃料電池システム及び燃料電池車両 |
-
1989
- 1989-02-01 JP JP1020745A patent/JPH02188401A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1160201A (ja) * | 1997-08-04 | 1999-03-02 | Sanritsuku:Kk | 水素吸蔵合金の貯蔵容器 |
| WO2002068882A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Ip Trading Japan Co., Ltd. | Device for thermoelectric transduction, air condition and refrigeration, using hydrogen occluding alloy unit |
| WO2002068881A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Ip Trading Japan Co., Ltd. | Device for effecting thermoelectric conversion, heating, cooling and freezing, by using hydrogen occlusion alloy unit |
| JP2007207682A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Nissan Motor Co Ltd | 水素発生システム、燃料電池システム及び燃料電池車両 |
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