目前炼油工业中越来越多地采用加氢精制脱硫、加氢裂化等加氢工艺，国外95%以上的石油产品都是经过加氢精制的。高压加氢工艺是石油炼制深加工（包括煤制油）的一个重要工艺措施，它不仅能提高原油的轻油回收率，而且是油品脱硫的理想装置，能提高燃料油的质量，减轻燃油对环境的污染，从而提高炼油厂的整体经济效益和社会效益。我国从上世纪九十年代开始了高压加氢装置的建设，随着我国炼高硫油量的增加，各大炼油厂都想以此来提高其炼油的水平、能力和效益，因此，高压加氢装置的建设将是我国石油炼制行业的重点和热点。
高压加氢装置的工况有四个最突出的特点是：临氢、高压（公称压力一般为Class600～Class2500）、高温（≤500℃）及伴随硫化氢。因此，高压加氢装置用阀门技术含量高，安全可靠性要求高。目前我国炼油厂高压加氢装置用阀门有很大一部分是进口美国、加拿大等国的，其价格昂贵，交货期漫长、售后服务差。所以，高压加氢装置用球阀和截止阀的国产化是市场发展的必然趋势，也是建设创新型国家的需要。随着我国炼高硫油量的增加，特别是进口石油的增加，同时我国出台多项节能环保、环境治理、PM2.5等强制环保政策。因此，采用高压加氢工艺，提高炼油水平，生产高品质的柴油、汽油、航空煤油、润滑油和白油，满足环保要求，即是社会责任也是形势使然。
1 临氢—氢对金属的腐蚀
氢气（H2）为无色、无味、易燃、易爆气体，其分子量最小。自燃点：570～590℃，爆炸极限：4.1%～74.2%,火灾危险类别：甲。H2与空气可形成爆炸性混合物，遇热或明火即发生爆炸。H2还与氯、溴等卤素剧烈反应。
临氢介质钢材的选择通常基于美国石油学会的出版物API941。氢进入金属中能使金属产生脆性并丧失强度，这种现象称为：“金属的氢损伤”，也叫“氢脆”。金属中的氢有三种来源：第一是金属在熔炼、热处理等加工过程中，氢就进入了金属中，这种氢脆叫“内部氢脆”；第二是金属在酸洗、电镀和电化学腐蚀过程中，氢以离子形式进入了金属中，这种氢脆叫“电化学氢脆”；第三是金属直接在氢气或含氢气体中使用时，氢原子进入了金属中，这种氢脆叫“环境氢脆”。氢气处于分子状态时，由于分子状态H2体积大，因此，氢通常不能进入金属的内部。气体氢只有从分子状态离解成原子态后，才可能进入金属中。
H2→2Ｈ–435KJ
分子氢离解为原子氢的离解度受温度的影响很大，在氢压力较低时，在200℃以下氢分子离解为氢原子的量可以忽略不计。但当氢气压力很高时，常温下氢的离解是不能忽视的，因为曾出现过200.0ＭPa的常温氢气使钢产生了氢脆的事故。氢在钢中的溶解度大小，对钢的氢脆会产生影响，例如，氢在奥氏体钢中的溶解度要比在铁素体钢中大得多，因此，奥氏体钢的抗氢性能要比铁素体钢好。钢的这种氢脆仅在-120℃～560℃的温度范围内，进行慢速变形时才会产生，在-30℃～40℃时脆性最明显。在温度较高时，氢在钢中的溶解度较大，如果温度降低的速度较快（如超过40℃/ｈ），因溶解度下降而从钢中析出来的氢来不及扩散逸出，以分子状态存在于钢的缺陷中，形成高压气泡。高压氢气泡使缺陷扩展，形成微裂纹，致使金属脆化。氢进入钢中后，原子氢和分子氢能部分地与钢中微裂纹或气泡壁上的碳或碳化物反应生成甲烷：
2Ｈ2＋Fe3C→3Fe＋CH4
2Ｈ2＋Ｃ→CH4
4Ｈ＋Ｃ→CH4
生成甲烷的反应过程是不可逆的。甲烷的分子体积较大，不能溶入钢中或向钢中扩散，而是被封闭在微隙中。微隙中的氢反应生成甲烷后，降低了微隙中的氢分压，致使固溶在钢中氢原子不断地向微隙中扩散，使生成甲烷的反应继续进行，直到钢中可能参加反应的碳和碳化物消耗殆尽后才会中止。聚集于微隙中的甲烷以及分子氢，会产生高达数千兆帕的局部高压，使微隙壁的金属承受巨大的应力，这就形成了甲烷空穴——裂纹源。从而严重地降低钢的力学性能，氢对钢的这种损伤，称为“氢腐蚀”。“氢腐蚀”是一种不可逆的化学过程，其危害性比钢的其它形式的氢脆严重得多。而氢腐蚀主要是温度大于221℃且压力大于1.4MPa时发生“内部脱碳”。“内部脱碳”是由于氢扩散侵入到钢中发生反应生成甲烷，而甲烷又不能扩散出来。因而就聚集于晶界空穴和夹杂物附近，形成了很高的局部压力，使钢产生龟裂、裂纹和鼓包，刚开始发生高温氢腐蚀时裂纹很微小，但到后期无数裂纹扩张相连，其力学性能发生显著恶化，甚至形成大裂纹以致突然断裂。在甲烷气泡的形成过程中，包含着甲烷气泡的成核过程和长大，因此，关键的问题不在于气泡的产生，而是气泡的密度、大小和生长速率。在气泡形成初期，机械性能不发生明显改变，这一阶段称为“孕育期”或称为“潜伏期”。“孕育期”对于工程上的应用是非常重要的，它可被用来确定设备所采用钢材的大致安全使用时间。“孕育期”的长短取决于钢种、杂质含量、氢压和温度等。加氢装置用截止阀和球阀必须使用加有Cr、Mo、W、V、Ti 等形成稳定碳化物的合金钢。我们通常讲钢的抗氢性能，主要是指钢的抗氢腐蚀性能，抗氢钢也主要是指抗氢腐蚀钢。
