应力导向氢裂化(SOHIC)综述

在一个以前的博客讨论了氢致开裂(HIC)及其检测方法。

应力取向氢致开裂SOHIC是一种氢损伤。它发生在相当广泛的工艺条件下,特别是在管道和工艺容器中。由于其不可预测的性质,了解哪些资产易受影响以及如何发生是关键。采用适当的预防和检测方法对于避免灾难性事件、停机时间、重大资本支出和人员伤害至关重要。

但SOHIC究竟是什么,它与其他类型的氢损伤有何不同?

SOHIC 101

有几个前体阶段最终导致SOHIC,这是一种湿氢2S(硫化氢)损伤

当碳或低合金钢暴露在潮湿的H中时,SOHIC就开始了2S条件(如炼油厂的酸性条件)。任何在高于50 ppm H的条件下运行的设备2S含量和低于180华氏度的酸性水很可能对湿H敏感2开裂,根据领先的行业期刊,Inspectioneering

这种大气导致原子氢原子的形成,这些氢原子在压力下随后扩散或被迫进入物质表面。氢原子是所有原子中最小的,这一事实使它们更有利于扩散。不幸的是,当这些原子结合形成分子时,它们变得太大而无法逃逸,导致内部氢的积累。这些氢分子聚集在缺陷、杂质或应力处,因此在材料焊接中以应力为导向,这可能(但并不总是)导致表面凸起或水泡。这些可以用肉眼识别,并经常伴有氢致开裂(HIC)。这种类型的裂缝性质较小,通常比SOHIC的破坏性小得多,静静地潜伏在表面之下。虽然SOHIC发展较慢,但HIC可以非常迅速地发生,因此是一个非常令人不快的意外。到HIC被确定时,SOHIC可能已经在进行中了。

SOHIC图

当裂缝开始形成并垂直堆积时,SOHIC变得最危险。这种复杂的裂缝网络可能会延伸到资产的墙壁。这些裂纹阵列通常集中在最薄弱的表面位置,特别是低硬度,热影响区(HAZ)焊接区域。

最终,这些裂缝可能导致管道或资产泄漏或破裂,在役故障和计划外停机,受伤或更糟。

根据行业研究,在过去的几十年里,至少有9起管道故障被认为是由SOHIC引起的。(King,《油气腐蚀研究与技术趋势》,2017)。

需要注意的是,HIC和SOHIC不同于高温氢攻击,我们在上一篇文章中介绍过,它也不同于硫化物应力开裂,一种脆性破裂

但接下来,在SOHIC事件预防方面可以做些什么呢?”

缓解和检测

当涉及到HIC和SOHIC预防时,行业建议包括使用抗HIC钢。然而,抗超高压钢引起了争议,因为一些研究表明,这些抗超高压钢比传统钢更容易受到SOHIC的影响,但我们今天不会深入研究。相反,让我们谈谈发现和减轻SOHIC的方法。

对于被认为易受SOHIC影响的设备,建议对其进行焊后热处理。如果定期进行焊后热处理,则可以从该区域扩散氢气,从而减轻工艺结构中的压力。加热的温度和时间长短取决于多种因素,包括材料成分和厚度。

附加指南建议使用聚合物涂层和不锈钢包层。

对操作员来说是一个有用的资源,API推荐实践571炼油行业固定设备的损坏机制对压力设备完整性人员进行指导。本文件旨在帮助从识别损坏到进行检查的压力设备完整性的全面管理。虽然它也提供了无损检测和测试方法建议,但早期有效检测的最直接途径是与经验丰富的检测专业人员合作,他们将帮助您的设施选择和部署适合您个人设施或资产的最佳方法。

由PAUT检测到的逐步开裂

利用先进的无损检测技术,如相控阵超声检测万博体育登录下载,可以识别SOHIC和其他难以检测的条件。当由专业检测技术人员执行时,pat可快速提供详细的高分辨率数据,可用于有效的SOHIC检测,同时可用于许多其他工艺指示。

尽管SOHIC是一个相对常见的问题,但它可能对基础设施产生关键影响。

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