氢致开裂(HIC)，一种湿硫化氢(H2S)损害，是在炼油、石化、化工和天然气行业中常见的一种情况。
如果在碳钢、低合金或其他高强度钢中检测到一定水平的硫化氢，则认为它是酸性的使用环境。这表示它对湿H的风险2S损伤包括氢泡、应力取向氢致开裂和硫化物应力开裂。
在今天的文章中，我们将进一步深入这个主题，介绍一些易受HIC影响的资产示例，一些受影响设备的真实和具体示例，以及一些传统和先进的HIC检测NDE/NDT方法。
首先，简单回顾一下:
什么是Wet H2伤害?
硫化氢是一种有臭鸡蛋味的无色可燃气体，当存在湿气时对设备有危险。湿H2S条件有利于快速腐蚀和开裂，主要是由于原子氢扩散到钢中并在缺陷处聚集。
什么是HIC?
根据inspectionering杂志， HIC是一种常见的形式湿式硫化氢裂解由高浓度的氢引起的金属起泡引起的。起泡损伤倾向于形成平行于表面和环向应力方向．有时可以从表面观察到起泡，通常表现为微小的裂缝。如果不被发现，HIC会导致更具破坏性的湿H2年代的伤害。
现在，让我们来看看一些已知受HIC影响的资产和设备。
风险资产
在石油和天然气精炼环境中，以及在石化和化工设施中，HIC是资产安全可靠运行的风险。因此，识别和监测可能受到这种情况影响的设备是至关重要的。
一般来说，由碳钢和低合金钢制成的压力容器、压力安全安全阀和管道可能容易受到氢的损害。
的美国石油学会识别以下情况以及需要监控的相关设备，以防止湿H2S损坏，包括HIC。
- 加氢处理单位:根据API，在这些情况下，超过2%的二硫化铵浓度会增加HIC和其他情况的可能性。
- 流化催化裂化(FCC)和延迟焦化装置蒸汽回收段:在这些情况下，氰化物显著增加HIC和其他氢损伤的可能性。地点可能包括:
- 分馏机顶鼓
- 分离塔
- 吸收塔和汽提塔
- 压缩机级间分离器和抽鼓
- 热交换器
- 冷凝器
- 冷却器
- 酸水提提和胺再生器架空系统:蒸馏、催化裂化、酸性气体去除等产生的酸性水或废水流通过汽提系统输送，汽提系统的组件包括汽提塔、泵和储罐。
HIC和其他类型的氢损伤是相对不可预测的，因此，已经研究和记录了几十年。作为API推荐实践941，第八版， API共享了其成员自愿提供的hicc损坏设备的数据。以下是一些有趣的例子，展示了HIC不可预测、无处不在的本质。
- A106管道的一段:5745个工作小时后，损坏为其厚度的27%，而同条管线的其他管道未受影响。
- 损伤主要集中在热弯钢弯头的过热部分，而未弯直部分没有损伤。
- 29个钢样中有12个损坏;17个没有。
- 管板中的热交换器管损坏。
- 催化重整器结合了进料管道焊缝和贱金属
- 不锈钢包层在0.5Mo钢上
- 经过2年的使用，碳钢管的所有部分，包括焊缝和热影响区(haz)，都是令人满意的。然而，经过4年的使用，A106管道的焊缝和haz出现了裂纹。
- 加氢脱硫装置氢预热换热器壳体存在氢泡、晶间裂纹和焊缝金属脱碳现象。
这些例子表明，定期进行全面检查以发现孤立的损坏或快速发展的损坏的重要性。使用现场无损检测和/或无损检测工具来检查这种损坏是平衡成本和现场物流的好选择。下面的例子包括传统和尖端的检测方法和技术，无论是单独使用还是相互结合使用。
传统和先进的HIC检测
视觉检查:传统的压力设备目视检查是由有资质的人员进行的，以识别任何可见的完整性问题，并验证设备是否可以在另一个固定期限内运行。虽然有时可以观察到HIC，但不能观察到缺损的深度和严重程度。对于先进的氢损伤，依靠目视检查是不足以识别这种情况的。
手工PAUT:长期以来的解决方案是使用手动UT厚度计从壁外部进行定期检查，以量化损失或退化，并使用手动相控阵UT来寻找壁内的裂缝。运营商通常都有自己的能力，而且成本也不高。然而，挑战在于UT抽查的表面覆盖率可以忽略不计，发现局部腐蚀或损坏的可能性非常低，并且可能非常耗时。由于这些限制，UT的抽查可能无法捕捉到最严重的损害，也不容易重复。
磁粉探伤：这是一种相对简单的技术，它是一种较老的无损检测技术，既有优点也有缺点。MPI需要对组件进行磁化，然后用磁性颗粒涂覆，磁性颗粒可以干燥或湿悬浮。在金属丢失或表面受到干扰的区域。，裂纹——产生漏磁场。换句话说，电流被中断，裂缝或缺陷吸引磁性颗粒，使它们可见。MPI是一种经典的无损检测技术，它对表面裂纹检测敏感，流动性高，价格便宜，不需要大量的清洁/表面准备。由于表面被磁化，该技术仅限于铁磁性材料，并且裂纹必须打破表面才能使粉末扎根。注意:检查后，表面必须消磁。
涡流:涡流(ECT)是MPI的有效替代品，它利用涡流探头或导线线圈的电磁感应产生自己的磁场。当磁场暴露在材料表面时，它会产生交流电，任何缺陷都会扭曲电流，从而识别。虽然ECT提供了诸如零表面准备，能够检测非常小的裂缝，速度和成本效益等优点，但它仅限于导电材料，并且仅对表面或近表面缺陷有效。
对于允许操作人员测试超过近地表水平的检测，UT方法比传统的NDT/NDE方法具有明显的优势，首先是自动超声波测试(AUT)。万博体育登录下载
自动化UT:AUT每平方英尺有数千个读数，使用机械扫描仪可以轻松克服UT抽查的局限性。使用AUT，可以收集大量数据，大大提高了检测概率的质量。在整个资产中实现连续读数，而不是在特定的预定义点上。AUT是许多其他技术的保护伞，包括相控阵超声检测(PAUT)万博体育登录下载这在今天被认为是最方便、最可靠的方式之一无损检测方法可用。
通过将PAUT加入到快速AUT中，与传统AUT相比，可以以5倍的速度执行检查，并获得高达10倍的数据。
PAUT可单独使用，也可与飞行时间衍射(TOFD)在同一个机器人平台上。TOFD是一个非常敏感的工具，可以检测裂纹和缺陷，无论方向。与TOFD互补的PAUT为HIC和SOHIC等氢损伤的检测提供了许多优势，并且可以单次安装在同一载体上，以深入观察资产。
捕获资产的整个条件
总之，hic易感设备应进行定期审查，以检测和量化退化或损坏，以确保安全可靠地运行。这种破坏机制的变化无常值得警惕。虽然这在历史上是通过目视检查和地面无损检测方法实现的，但现代AUT技术提供了许多优势，特别是能够对整个资产进行非侵入性检查，发现地表/近地表以外的HIC损伤，并获得资产健康状况的数据密集图像。
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