מבוא

הפצח הנפץ המושרה של מימן (HIC) נשאר אחד המנגנונים הקריטיים ביותר בפלדות צינורות, במיוחד כאשר תעשיית האנרגיה משתנה לכיוון תחבורה מימן ואחסון. אפילו כמויות קטנות של מימן אטומי נספג לתוך הליטאס פלדה יכול, תחת לחץ רבילי, יוזם סדקים גילויי גלץ שגדלו באופן תת-ביקורתיאלי לאורך זמן.תופעה זו תועדו בכל דבר משמן שירות גזיוריצי דלק גבוה להפצת מימן, ולאורציה של שיטות בקרה חומרית, אלא רק בפרוטוקולים של ניתוח חומרים מנגנוני ניתוחי, אלא רק במיקרו-מחץ, אלא רק במיקרו-מחדשניים.

מה זה Hydrogen-Induced Cracking?

סדקים המושרה מימן הוא צורה של התגלמות מימן שבו מימן אטומי diffuses לתוך פלדה ו recombines בממשקים פנימיים, הכללות, או אתרים אחרים מלכודות.השילוב של אטומי מימן לתוך מימן מולקולרי יוצר לחץ גז פנימי, אשר יכול לעלות על כוח התשואה המקומי לייצר microcracks. אלה בדרך כלל יוזמים בהכללות לא מטבולית, כגון סטיות לתוך צורות מוקרן בתוך משטחים פנימיים.

התופעה נחקרה באופן נרחב מאז שנות החמישים, בעיקר בשל כשלים בצינור גזי חמוץ וכלי לחץ.עוד לאחרונה, העניין זינק בגלל רשתות צינורות מימן המוצעות והצורך לאשר תשתיות קיימות עבור שירות מימן.בניגוד לצורות אחרות של סדק, HIC אינו דורש לחץ חיצוני החל על מנת ליזום - לחצים חמורים מחנק או קור לעתים קרובות מספיקים, לאחר שגורמים לסדקים אחרים של עומסים, עלולים להחמיר את הלחצים החומריים, אשר אינם מסוגלים לנבאים תחת לחץ חיצוני, עד כה קשה, עד לחיזוי, עד לכשל, כי הם קשים, אשר עלולים, עד כה, אשר עלולים, עד לעיכובים, עד לעיכובים, כי הם לעתים קרובות, עד לחיזוי של כישלונות, עד לחיזוי של כישלונות, קשה, עד לכשלים, עד לכשל, עד לכשלים, קשה, קשה, עד לכשלים, עד כה, עד כה, עד כה, עד לחיזוי של כישלונות, עד לעיכובים, עד לעיכוב, עד לכשל, עד לכשל, עד לכשלים, עד לכשל, עד שלעתים קרובות, עד לכשל, קשה, עד לכשל, עד לכשל, קשה, עד כדי כך שלעתים קרובות, כדי

מכניזם של הידרוגן Embrittlement

המנגנונים שבאמצעותם מימן מדגמי את המאפיינים המכניים של פלדות צינורות מורכבים ולעתים קרובות פועלים בו זמנית.

הידרוגן שיפר את הפלסטיות המקומיות (HELP)

במנגנון HELP, אטומי מימן מתפשטים לאזורים של מתח הידרוסטטי גבוה, כגון טיפים סדקים או ליבות פירוק.שם, הם מורידים את מחסום האנרגיה לפירוק תנועה, המאפשר עיוות פלסטיק להתרחש בלחץ נמוך יותר. זה הפלסטיות המקומי להאיץ את הפירוק ואת הפירוק הקדמי של השבר, המוביל לדרך מקרוסקופית עם ירידה חדה של צינורות HLP באופן ישיר עם ירידה חדה של צינורות HLP.

הידרוגן-הנסד Decohesion (HEDE)

מנגנון ה- HEDE מציע כי מימן מחליש את האג"ח הטמון בין אטומים בגבולות דגנים, ממשקי הכללה-מטריקס, או חלקיקים דו-פפז השני. כאשר ריכוז מימן המקומי מגיע לרמה קריטית, הפרדה אטומית מתרחשת ללא עיוות פלסטי משמעותי.מנגנון זה פעיל במיוחד בהכללה גבוהה של פלדה סטריבית ובאזורים שבהם מלכודות מימן חזקות, כגון carbides או sulfides.

הידרוגן Vacancies ו-Blistering

בנוסף ל- HELP ו- HEDE, מימן יכול לייצב את המשרות ב- מנוף הברזל, להגדיל את ריכוז שיווי המשקל על ידי מספר פקודות של גודל. אלה חלקיקים מעודנים והתמוטטות לתוך מיקרו-אטים, אשר לאחר מכן לשמש אתרי nucleation עבור סדקים. Blistering מתרחשת כאשר אטומי מימן recombine לתוך גז מולקולרית כגון רִיק או על פני השטח, הם לעתים קרובות יותר מנפחים פנימיים של צינורות.

גורמים המשפיעים על הידרוגן-מעודכן

מיצוי ה-HIC נשלט על ידי משחק מורכב של גורמים חומריים, סביבתיים ומכניים.הבנת גורמים אלה חיונית לחיזוי הסיכון לכישלון ועיצוב ⁇ עמידים.

פלדה

ההרכב הכימי משפיע ישירות על ספיגת מימן, מלכודות, ונטיננטיקה recombination קינטית. Sulfur ו זרחן הם המרכיבים המזיקים ביותר.מניגנזה sulfide (MnS) כולל כאשר מוארכים על ידי מתגלגל, לפעול כמו אתרי ניקוי ראשוניים של צינורות מודרניים הם prescribed עם תוכן sulfur נמוך מאוד (ply <0.005 wt%) כדי להפחית את השבר שלהם ביעילות.

מיקרו

תכונות מיקרו-מבנה שולטות בהתפלגות מלכודות מימן ומדינת הלחץ המקומית. Fine-goku, מיקרו-מבנה ממוזג בדרך כלל מציגות התנגדות טובה יותר HIC מאשר מבנים מרטן-מונעים או בלתי-מפוסקים. Bainitic ו- acicular ferrites microrites, נפוץ צינורות נטו-מסוגים גבוהים מודרני (HSLA) פלדה, לספק צפיפות גבוהה של אתרים מטבוליים ו-Cy-Cy-Cate-Creative-Cy-Cate-Creative-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cate, אשר מעדיפים סגסוגתs-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Cy-Ty-Ty-Ty-Turating-Tavempgates-Ty-Cy-Ty-Turating-Ty-Tave-Tave-Tattleerecterecterecterecterecterecterecterating-Ty-Cy-Cy-Ty-Cy-Cy-C

תנאים סביבתיים

הכניסה הידרוגנט לתוך הפלדה מונעת על ידי תגובות אלקטרו-כימיות על פני השטח של הצינור.בסביבות מימן רטוב (H2S), הידועות בשם שירות sour, התגובה Fe + H2S / 2H0 מייצרת מימן אטומי כי בקלות diffuses לתוך פלדה.

רמות מתח ועומס

HIC יזום וצמיחה תלויים מאוד בלחצים יישומיים ומשתנים. Tensile מדגיש להגדיל את הסוללה של מימן ב lattice (באמצעות תקופת הלחץ ההידרטית) ולהפחית את הסף להפצת סדק.Welding מציג מתחים חמורים של שאריות מימן באזור ה-חום-affed Zone, ולכן כישלונות HIC רבים הם הקשורים ל- Cyclic, כפי שקורה במהלך לחץ מימן גבוה יותר, לחץ לחץ על פני לחץ גבוה יותר, הוא לחץ גבוה יותר לחץ על פני לחץ על פני עוצמת לחץ גבוה יותר.

ייצור ו- Weld Defects

ההכללות של תהליך ייצור פלדה אינן אתרי ההתקדשות היחידים. פגמים מולדים כגון חוסר היתוך, נקבוביות, והכללות slag ליצור ריכוזי מתח מקומיים ומלכודות מימן.אפילו במכות בסיס, אזורים של הפרדה מימן, הפחתה של קוינציה, ופגמים על פני השטח יכולים לשמש כנקודות תצפית HIC. Post-weld חום (PWHT) בדרך כלל כדי להפחית את הלחץ המשתנים ולהפחית את אזורי בנייה נמוכים, אך יש להימנע מזיהומים חמורים של תאים של תאים של תאים גמישים.

שיטות זיהוי והערכה

מכיוון שה- HIC יכול ליזום ולצמוח ללא עיוות גלוי לעין, גילוי מבוסס על טכניקות מיוחדות שאינן הרסניות ושחיתות.בדיקות אולטרה סאונד (UT) היא השיטה העיקרית לבדיקת שדה של צינורות, באמצעות מערך בשלב או זמן של דיפרקציה (TOFD) לגילוי סדקים על פני השטח (אך, הסדקים הקטנים והממשקים הדוקים האופייניים ל-HIC, לעתים קרובות דורשות בדיקות אלקטרו-אופטימיות (אך) הן לא יכולות לאבחון של סימטריות למיקרו-מדומים (מדומים).

טכניקות מדידה הידרוגן הן קריטיות להערכת הסיכון.שיטת המימן (Devnathan-Stachurski cell) מודדות את השטף של מימן באמצעות מזכר פלדה ומשמשת להערכת שיעורי כניסה מימן תחת סביבות שונות.ניתוח עומסי דלקת תרמית (TDS) קובע את מצב המלכודת של מימן על ידי הדגימה ומדידת שיעור הירידה, בין בדיקות נגד מימן לבין בדיקות דלקתיות (Ricide) כגון בדיקות C2 לכודות) כגון CRM (Ricide).

ההתקדמות האחרונה כוללת את השימוש בזנים של מחסנים של מחסנים ומודלים מסנכרנים X-ray diffraction כדי לצפות בזנים של צמיגים של צמיגים מימן המושרה צמיגים וניקוי סדק בזמן אמת.מודלים משלימים באמצעות שיטות שלב-שדה ופלסטיקה קריסטל מפותחים גם כדי לחזות אתרי ה-HIC מתקדשים על בסיס הכללה ושדות מימן. בעוד כלים אלה עדיין לא לשגרה, הם מציעים חיזוי מדויק יותר של החיים.

אסטרטגיות מניעה ומייגציה

מניעת HIC דורשת גישה משולבת המתייחסת לחומר, למרקם ולהיבטים תפעוליים.אין מדד אחד מספיק; אלא שילוב של אסטרטגיות הוא הכרחי להשגת רמות סיכון מקובלות.

שיטות בחירה וטיפוח פלדה

קו ההגנה הראשון הוא לציין פלדה צינורות עם רגישות נמוכה מטבעית HIC. זה אומר לשלוט sulfur עד מתחת 0.003-0.005 wt%, לעתים קרובות באמצעות finle refining או טיפול סידן כדי לשנות צורה הכללה. phosphorus נשמר נמוך, וסגסוגת תוספת של נחושת, ניקל, וכרום משמשים כדי לשפר את ההתנגדות קורוזיאלית כללית להפחית מימן את רמת ה- XRHS של 5L סטנדרטית תקן XR (xtake) עם תקן XL סטנדרטי של XL סטנדרטי של תקן XL סטנדרטי של תקן XL שלילי 565) עם תקן XL סטנדרטי של תקן XL סטנדרטי של תקן XL קריטריונים סטנדרטיים של תקן XL C.02 5.02 XL סטנדרטיים, 000 כגון xL קריטריונים סטנדרטיים סטנדרטיים של תקן של תקן של תקן קבלה XL שלילי, 000 קריטריונים סטנדרטיים של תקן של תקן של תקן XR.02 XL שלילי, 000 כגון XL שלילי, 000.02.02.02 XL שלילי, 000, 000, 000, 000, 000, 000 עבור תקן של נחושת, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כגון XL שלילי,

עיבוד טיפול

עיבוד מבוקר מrmomechanical (TMCP) ואחריו קירור מואץ מייצר בוניטי או acicular ferrite micro Structure עמיד HIC. subsequent מזג או נורמליזציה יכול עוד להפחית את הלחץ השונה לרכך שלבים קשים.עבור מבנים מחוסנים, preהתחממות ובקרת טמפרטורה interpass הם קריטיים, יחד עם טיפול לאחר מגבת (WHT) כדי להקל על חום אחד על פני 2 שעות חום אופייניים על פני השטח של פחמן CDC תלוי חום אחד.

הגנה מפנית והגנת קטוודי

מערכות ציפוי חיצוניות (היתוך-boned epoxy, שלוש שכבות פוליאתילן, פוליפרופילן) מונעות מגע ישיר בין פני השטח פלדה לבין הסביבה האקורסיבית, ובכך להפחית את הדור המימן.עם זאת, ציפויים יכולים להידרדר לאורך זמן, מה שמוביל לכניסת מימן מקומית בחגים והגנתיים (CP) מוחל על מנת לשלוט בקורוזיציה, אך אם לא נכונה, ניתן לייצר משוב גרעיני על ידי הגנה מפני זיהום אווירי (OD) באמצעות הגנה אוטומטית יותר מאשר על פני השטח).

בקרה מבצעית

בצינור גז מימן, שמירה על זרם גז נקי על ידי הסרת לחות, חמצן, וזיהומים קורוזיים אחרים להפחית את התגובה קטודי המספק מימן. התייבשות עד נקודה מתחת -40 מעלות C לעתים קרובות מוגדר.לחץ אופניים צריך להיות ממזער כדי למנוע לחות עייפות-enhtake HIC צמיחה. במהלך הסגורות, הצנרת צריך להיות מטוהר עם antom in an Gasert כדי למנוע שכפול של צינורות חומר קיים, כולל בדיקות, כולל בדיקות דם מקוריות, כולל בדיקות דם, כולל s-hanced HIC.

מחקרים ומחקרים

כשלים שדה של X70 צינורות בשירות גז סוטור תועדו באופן נרחב. מקרה בולט אחד מעורב צינור הנושא גז טבעי רטוב עם 5 pm H2S, שבו סדקים צעד התגלו לאחר רק שנתיים של ניתוח.ניתוח גילה תוכן גופר גבוה (0.008%) ו elong MnS הכלולים דחוסים עם הכיוון המתגלגל.ה הובילה לשינוי של סידן-טיפול עם צינורות נמוך לאחר ניתוח צינורות של צינורות נמוך של צינורית של טיפול קצר לאחר ניתוח צינורית של טיפול נמוך של צינורית של צינורית של זמן קצר לאחר מכן, 000 $ של טיפול נמוך של טיפול בדל של צינורית צינורית של צינורית ברזל, 000 $, 000 $, 000.

המחקר הנוכחי הוא חקר חומרים מתקדמים כגון פלדות אל-חלד דופלקס, סגסוגת גבוהה-נטרופיות, ו- oxide-dispersion-strengthened Steels עבור שירות מימן. Novel מימן-trapping מושגים, כגון מבוא מכוון של תחלואה ננו בגודל או חלקיקים הרואין חנקן, במטרה למקם מימן באתרים לא מזיקים תוך שמירה על דיסלקטיביות.

(הסטנדרטים של התעשייה ממשיכים להתפתח. NACE MR0175/ISO 15156 מספק הנחיות בחירה חומריות עבור שירות sour, בעוד ASME B31.12 הוא תקן העיקרי עבור מימן piping וצנרת.Efforts הם בדרך לפגוע בשיטות הבדיקה וקריטריונים קבלה עבור שירות גז מימן, אשר שונה משירות sourive של מימן LTGIRF: מנגנוני בדיקה מתקדמים של טכנולוגיית מידע:

מסקנה

הפצח המושרה של מימן נשאר איום מתמשך על היושרה של פלדות צינורות, בין אם בגז סויה או תחבורה מימן בלחץ גבוה.המשחק של HELP, HEDE ומנגנוני אספקת מימן, בשילוב עם גורמים חומריים וסביבתיים, יוצר מצב כשלון שעדיין מורכב וסובסידי, עם זאת, עשרות שנים של מחקר וניסיון שדה יצרו אסטרטגיות חזקות עבור הקטנת: ניקוי, מיקרו-תחומי בקרה, מנגנונים מתקדמים, אשר מופעלים, כמו גם על ידי טכניקות מתקדמות של חומרים מתקדמים, כמו גם על ידי פיתוח, וחדשנות, מנגנונים מתקדמים, מנגנונים מתקדמים, כמו גם על ידי הנדסה, כמו גם על ידי מנגנונים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים של חומרים מתקדמים, מנגנונים מתקדמים, מנגנונים מתקדמים של חומרים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים של חומרים מתקדמים של חומרים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים של חומרים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים של חומרים מתקדמים של חומרים מתקדמים של חומרים מתקדמים, כמו גם מנגנונים מתקדמים של הנדסה מתקדמת וחדשנות, כמו גם מנגנונים מתקדמים, עם זאת, כמו גם מנגנונים מתקדמים, עם זאת, 000.