1. Exposició a l'hidrogen en entorns de servei
1.1 Gas agre: Reacció H₂S-Hidrogen impulsat
L'absorció d'hidrogen a les canonades soldades sovint s'accelera de manera exponencial dins d'entorns àcids rics en H₂S{0}}. L'H₂S es descompon a la superfície d'acer, formant hidrogen atòmic que es difon ràpidament en cordons de soldadura longitudinals.
1.2 Corrosió i generació d'hidrogen
La corrosió humida forma H a les superfícies d'acer mitjançant reducció electroquímica. L'exposició a la corrosió a llarg termini-és, per tant, una font d'hidrogen en curs a les canonades de servei dels productes LSAW.
1.3 Protecció catòdica-Càrrega d'hidrogen induïda
Tot i que la protecció catòdica disminueix les taxes de corrosió, produeix hidrogen simultàniament a les superfícies d'acer mitjançant la reducció - i, irònicament, es converteix en una font secundària de "càrrega" d'hidrogen per a la direcció de la costura LSAW soldada.
Taula 1: medi ambient vs velocitat d'entrada d'hidrogen
| Entorn de servei | Velocitat d'entrada d'hidrogen | Regió HIC comuna | Freqüència d'inspecció |
|---|---|---|---|
| Gas natural dolç | Baixa | Rar | 2-3 anys |
| Línia corrosiva humida | Mitjana | HAZ subsuperfícies | 6-12 mesos |
| Línia H₂S de gas àcid | Molt alt | Arrel de soldadura, fusió | 3-6 mesos |
| Línia àcida protegida-catòdica | Alt | Trajecte longitudinal de la costura | 3-6 mesos |
Taula 2: Nivell de protecció catòdica vs risc d'hidrogen
| Potencial de protecció | Protecció contra la corrosió | Generació d'hidrogen | Risc HIC global |
|---|---|---|---|
| −0.8 V | Bé | Mitjana | Mitjana |
| −1.0 V | Molt bé | Alt | Alt |
| −1.2 V | Sobre{0}}protecció | Molt alt | Molt alt |
2. Morfologia del crack en gasos àcidsLSAWLínies
2.1 Domini de l'arrel de soldadura
2.1.1 Patrons d'extensió de crack arrel
Les esquerdes a l'interior de les línies LSAW de gas àcid s'originen normalment a les arrels de la soldadura i es propaguen cap a la cara de pressió interior a causa de la sinergia-d'hidrogen.
2.1.2 Falles transversals provocades per ampolla-
La recombinació de gas d'hidrogen al llarg d'inclusions o buits HAZ pot formar butllofes de segment trans-locals, que creen esquerdes transversals sub-que posteriorment tornen longitudinalment sota l'esforç de tracció.
2.2 Efecte de la pressió d'hidrogen local
Els gasoductes de gas àcid indueixen la recombinació de gas d'hidrogen dins de trampes buits - formant tensions locals, encara que només l'estrès de l'operació de la canonada sigui moderada.
3. Estrès combinat-Interacció d'hidrogen en servei
3.1 Càrrega de pressió interna + Hidrogen
L'hidrogen difós a les costures longitudinals es combina de manera crítica amb la càrrega interna de pressió del fluid dins del servei LSAW, provocant una fractura de la costura fràgil per quasi-escissió sota estrès.
3.2 Càrrega externa i sinergia d'hidrogen
Les càrregues externes del terreny, l'esforç residual de soldadura, l'esforç d'enterrament de canonades o els cicles de variació de pressió permeten fàcilment la sinergia de fissuració assistida{0}}d'hidrogen abans que en matrius metàl·liques-sense hidrogen.
4. Estratègia de Prevenció i Inspecció Ambiental
4.1 Recobriments per bloquejar l'entrada d'hidrogen
Els exteriors de canonades que s'utilitzen en el transport d'hidrogen o àcid sovint reben recobriments FBE o anti{0}}difusió àcida per frenar l'entrada d'hidrogen atòmic.
4.2 Consideracions d'inspecció per a les canonades d'hidrogen
Les millors pràctiques industrials sovint requereixen una revisió d'escales ultrasòniques -escaneig de l'osca de l'arrel → comprovació de les ampolles subsuperfícies HAZ → cribratge de mostres de contingut d'hidrogen → compliment de la simulació del cicle de pressió per a canonades LSAW enviades a entorns d'hidrogen o H₂S.
4.3 Expectatives de resultats industrials a-llarg termini
Una vegada que l'entrada d'hidrogen s'alenteix mitjançant els recobriments, la tensió residual de la soldadura s'equilibra mitjançant la cocció i les inclusions es redueixen en l'etapa de fusió de les plaques, la vida útil de la canonada de servei millora molt per a les cadenes de transport d'hidrogen - fins i tot dins de línies protegides de gas àcid o-catòdic.
