介绍
高温氢气发作(HTHA)是一种复杂的损伤机制,继续蔑视调查人员试图对预期的损害或使用寿命进行预测。本文提供了一些关于HTHA的背景,讨论了HTHA检验和缓解的一些目前的发展,并描述了一个炼油厂如何为其炼油厂和他们遇到的挑战和陷阱进行机构。本文还介绍了作者开发的新型创新筛查方法,作为腐蚀和材料工程专家,协助炼油厂在高温氢气服务中运行的75多个设备,需要个性化风险管理计划。评估中包含的材料是碳钢(CS),C-0.5Mo,1CR和1.25CR设备,在10至超过50多年的服务暴露中。提供了几个例子。
HTHA是什么?
力学上,高温高压可以被认为是在低于典型蠕变状态的温度下,氢促进了蠕变损伤。工艺环境中存在的原子氢必须先进入设备表面,然后才能扩散到次表面。原子氢与不稳定碳化物中的碳结合形成甲烷。一开始这会产生非常小的气泡,然后随着气泡内压力的增加,它们开始结合形成裂缝,这些裂缝然后结合形成裂缝。
背景
行业管理HTHA的历史方法一直在使用经验丰富的曲线(API 941纳尔逊曲线),这些曲线绘制在最低报告的HTHA攻击情况下。一般来说,这些曲线已被用于材料选择和用于评估现有设备的完整性,并为行业提供了良好的服务。纳尔逊曲线显示每个材料的温度/ pp H2(氢气部分压力)关系。
尽管CS的纳尔逊曲线的形状是基于经验的,但是API TR 941技术基础文件(TBD)描述了基于第一原理的纳尔逊曲线的理论基础,并确认它们在P / T /材料中的一般形状和位置(压力/温度/材料)空间从根本上发出声音。热力学上,甲烷的形成反应在温度下较低,但反应速率在较低温度下变化。因此,HTHA更有可能发生在中间温度下,这与工程使用普通建筑材料一致。众所周知,Cr(铬)和钼(钼)的合金添加比碳钢中的铁碳纤维更稳定,不会易于形成甲烷。
实际上,HTHA更复杂,并且有许多其他因素,如年龄,上升,压力,PWHT等,确定实际材料的特殊易感性或抗高清。
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