1. Vystavenie vodíku v prevádzkových prostrediach
1.1 Kyslý plyn: H₂S reakcia-vodík
Príjem vodíka v zváraných potrubiach sa v kyslých prostrediach bohatých na H₂S- často exponenciálne zrýchľuje. H₂S sa rozkladá na povrchu ocele a vytvára atómový vodík, ktorý rýchlo difunduje do pozdĺžnych zvarov.
1.2 Korózia a tvorba vodíka
Mokrá korózia vytvára H na oceľových povrchoch prostredníctvom elektrochemickej redukcie. Dlhodobé-vystavenie korózii je teda trvalým zdrojom vodíka v servisných potrubiach produktov LSAW.
1.3 Katódová ochrana-Indukované nabíjanie vodíkom
Hoci katódová ochrana spomaľuje rýchlosť korózie, súčasne produkuje vodík na oceľových povrchoch redukciou -, čím sa ironicky stáva sekundárnym zdrojom vodíka „nabíjania“ pre smer zvárania LSAW.
Tabuľka 1: Prostredie verzus rýchlosť vnikania vodíka
| Servisné prostredie | Rýchlosť vstupu vodíka | Spoločný región HIC | Frekvencia kontroly |
|---|---|---|---|
| Sladký zemný plyn | Nízka | Zriedkavé | 2–3 roky |
| Mokrá korózna linka | Stredná | HAZ podpovrchy | 6-12 mesiacov |
| Linka kyslého plynu H₂S | Veľmi vysoká | Zvarový koreň, fúzia | 3–6 mesiacov |
| Katodická-chránená kyslá línia | Vysoká | Pozdĺžna dráha švu | 3–6 mesiacov |
Tabuľka 2: Úroveň katódovej ochrany vs. riziko vodíka
| Ochranný potenciál | Ochrana proti korózii | Generovanie vodíka | Celkové riziko HIC |
|---|---|---|---|
| −0.8 V | Dobre | Stredná | Stredná |
| −1.0 V | Veľmi dobré | Vysoká | Vysoká |
| −1.2 V | Nad{0}}ochrana | Veľmi vysoká | Veľmi vysoká |
2. Morfológia trhlín v kyslom plyneLSAWČiary
2.1 Dominancia koreňa zvaru
2.1.1 Vzory rozšírenia koreňových trhlín
Trhliny vo vnútri vedenia LSAW kyslého plynu zvyčajne vznikajú v koreňoch zvaru a šíria sa smerom k vnútornej tlakovej ploche v dôsledku synergie vodíkového-stresu.
2.1.2 Blistrové-priečne zlyhania spôsobené blistrom
Rekombinácia plynného vodíka pozdĺž inklúzií alebo dutín HAZ môže vytvárať lokálne trans{0}}segmentové pľuzgiere, ktoré vytvárajú priečne pod-trhliny, ktoré sa neskôr pri prevádzkovom napätí v ťahu otáčajú pozdĺžne.
2.2 Miestny vplyv tlaku vodíka
Potrubie s kyslým plynom indukuje rekombináciu vodíkového plynu vo vnútri lapačov dutín -, ktoré vytvára lokálne napätie, aj keď samotné prevádzkové napätie potrubia je mierne.
3. Kombinovaná stresová-interakcia s vodíkom v prevádzke
3.1 Vnútorné tlakové zaťaženie + vodík
Vodík difundovaný do pozdĺžnych švov sa kriticky spája s vnútorným tlakovým zaťažením tekutiny vo vnútri služby LSAW, čo spôsobuje kvázi-rozštiepenie krehkého švu pod tlakom.
3.2 Vonkajšie zaťaženie a vodíková synergia
Vonkajšie zaťaženie spôsobené terénom, zvyškové napätie pri zváraní, napätie pri zakopaní potrubia alebo cykly zmien tlaku jednoducho umožňujú synergiu praskania za pomoci vodíka- skôr ako v prípade kovových matríc bez-vodíka.
4. Stratégia environmentálnej prevencie a inšpekcie
4.1 Povlaky na blokovanie vstupu vodíka
Vonkajšie časti potrubia používané pri preprave vodíka alebo kyslých látok sú často pokryté FBE alebo anti{0}}difúznym povlakom, ktorý spomaľuje prenikanie atómového vodíka.
4.2 Úvahy o kontrole vodíkových potrubí
Osvedčené priemyselné postupy si často vyžadujú kontrolu prasklín pomocou ultrazvukového rebríka- → skenovanie koreňového zárezu → kontrola podpovrchových pľuzgierov HAZ → skríning vzorky obsahu vodíka → súlad so simuláciou tlakového cyklu pre potrubia LSAW dodávané do prostredia s vodíkom alebo H₂S.
4.3 Dlhodobé-očakávania priemyselného výsledku
Akonáhle sa pomocou povlakov spomalí prenikanie vodíka, vyrovná sa zvyškové napätie zvaru vypaľovaním a inklúzie sa znížia v štádiu tavenia platne, životnosť servisného potrubia sa výrazne predĺži pre reťazce na prepravu vodíka - dokonca aj vo vedení chránených kyslým plynom alebo katódou-.
