作者：

李玉星1，2，徐修赛1，2，王财林1，2，刘翠伟1，2，王燕1，2

作者单位：

1.中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛 266580

2.山东省油气与新能源储运安全重点实验室，山东青岛 266580)

第一作者及通信作者：

李玉星(1970-)，男，教授，博士，博士生导师，研究方向为油气与新能源管道输送技术。

E-mail：

liyx@upc.edu.cn

中图分类号：

TE 88

文献标识码：

A

文章编号：

1673-5005(2026)04-0060-09

引用格式：

李玉星，徐修赛，王财林，等.X80管线钢的气相氢扩散、氢吸收及氢捕获特性[J].中国石油大学学报(自然科学版)，2026，50(4)：60-68.

LI Yuxing，XU Xiusai，WANG Cailin，et al.Gaseous hydrogen diffusion，hydrogen absorption and hydrogen trapping characteristics of X80 pipeline steel [J]. Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science)，2026，50(4)：60-68.

DOI：

10.3969/j.issn.1673-5005.2026.04.007

高强度、大口径、高压力输氢管道已成为发展趋势，但其潜在的氢致开裂风险严重挑战了服役安全；氢在管材中的渗透扩散特性是导致氢致开裂的前置环节，理解材料在气相氢环境下的渗透行为至关重要。基于原位气相氢渗透实验装置，研究输氢管道X80钢的氢渗透特性，采用连续充放氢方法分析氢渗透的瞬态过程，准确计算有效氢扩散系数及亚表面吸附氢浓度，明确可逆氢、不可逆氢和晶格氢在渗透过程中的占比，并探讨显微组织对氢渗透的影响。结果表明：不可逆氢陷阱显著影响初次渗透，但不影响后续渗透瞬态；X80钢在20%掺氢比下的有效氢扩散系数约为1.72×10-6cm2/s，其氢捕获行为与显微组织直接相关，细晶组织和高小角度晶界占比导致X80钢可扩散氢含量较高，这是X80钢高氢脆敏感性的重要原因之一。

氢气管道；X80钢；氢渗透；氢吸收；氢捕获