מנגנון סדיקה הנגרמת על ידי מימן (HIC) ופלדה עמידה ל-HIC

למה זה חשוב

סדיקה הנגרמת על ידי מימן (HIC) היא אחד ממנגנוני הכשל ההרסניים והבלתי נראים ביותר בשירות צנרת וכלי לחץ מפלדת פחמן. היא מתפתחת ללא עומס חיצוני כאשר מימן אטומי, הנוצר מקורוזיה של H2S מימי, חודר לתוך הפלדה ומתחבר מחדש בתכלילים פנימיים או מבנה מיקרו רצועתי ליצירת סדקים פנימיים. עד ש-HIC מתגלה, הציוד בדרך כלל אינו בר תיקון.

מדריך זה מסביר את המנגנון, שיטת הבדיקה התקנית (NACE TM0284), קריטריוני הקבלה שרוב הפרויקטים משתמשים בהם, וכיצד לכתוב סעיף עמידות ל-HIC בהזמנת הצינורות והאביזרים שלך.

עובדות טכניות מרכזיות

מנגנון

1. קורוזיה מימית של H2S על פני הפלדה משחררת מימן אטומי.
2. יוני סולפיד חוסמים את האיחוד מחדש של מימן על פני השטח, ומאלצים את אטומי המימן להתפזר לתוך הפלדה.
3. בתוך הפלדה, אטומי מימן מתאספים בתכלילי MnS, מבנה פריט-פרליט רצועתי או אי-רציפויות אחרות, מתחברים מחדש לגז H2 ויוצרים לחץ פנימי גבוה.
4. הלחץ יוצר סדקים פנימיים מדורגים או מישוריים המתקדמים ללא עומס חיצוני.

שיטת בדיקה (NACE TM0284)

NACE TM0284 קובע טבילה של 96 שעות של דגימות בתמיסת בדיקה רווית H2S. שתי תמיסות נפוצות:

• תמיסה A: תמלחת מוחמצת NACE (שירות חמור).
• תמיסה B: מי ים סינתטיים (פחות חמור).

לאחר חשיפה, הדגימות נחתכות ונבדקות מטלוגרפית. שלושה מדדים מדווחים לכל חתך וממוצעים לכל דגימה:

• CLR - יחס אורך סדק.
• CTR - יחס עובי סדק.
• CSR - יחס רגישות לסדק.

קריטריוני קבלה

NACE TM0284 עצמו אינו כולל קריטריוני קבלה. רוב הפרויקטים מאמצים קריטריונים תעשייתיים אופייניים מ-NACE MR0175 / ISO 15156 חלק 2 ו-EFC 16:

• CLR קטן או שווה ל-15%.
• CTR קטן או שווה ל-5%.
• CSR קטן או שווה ל-2% (בדרך כלל).

מפרטי הפרויקט עשויים להחמיר (לדוגמה CLR קטן או שווה ל-10% או 6%). קרא תמיד את גיליון הנתונים.

מטריצת החלטה: בחירת חומר עמיד ל-HIC

מנופים מטלורגיים מרכזיים לעמידות ל-HIC:

• תכולת גופרית נמוכה מאוד (לעיתים פחות מ-0.003%).
• טיפול בסידן לגלובולריזציה של תכלילי סולפיד.
• מבנה רצועתי מוגבל באמצעות קירור מואץ או נורמליזציה.
• בקרה הדוקה על זרחן ויסודות מזהמים.

עבור אביזרי צנרת מרותכים בתחת ואוגנים מחושלים המשמשים בתנאים חומציים, ציין חומר בסיס עם בדיקת HIC ואשר שתנאי הבדיקה תואמים למפרט צינור הקו.

טעויות רכש נפוצות

1. ציון בדיקת HIC ללא תמיסה. תמיסה A ו-B נותנות תוצאות שונות; ההזמנה חייבת לציין איזו.
2. קבלת דוח בדיקה יחיד המכסה את כל ההתכות. בדיקת HIC היא התכה אחרי התכה ברוב הפרויקטים.
3. בלבול בין HIC ל-SSC. סדיקת גופרית בלחץ (SSC) היא מנגנון שונה ונשלטת באמצעות בקרת קשיות לפי NACE MR0175.
4. דילוג על בדיקת HIC לאביזרים כי הצינור נבדק. לאביזרים מסלול חישול שונה; ציין בנפרד.
5. הרפיה הדרגתית של מגבלות CLR/CTR. לאורך זמן, הרפיה הדרגתית של קריטריוני הקבלה פוגעת במרווח הבטיחות.

רשימת בדיקה לקונה

• הגדר את תמיסת הבדיקה (A או B) ואת קריטריוני הקבלה (CLR, CTR, CSR) בהזמנה.
• דרוש דוחות בדיקת HIC לכל התכה, עם שלושה חתכים לכל דגימה.
• עבור אביזרי צנרת מרותכים בתחת, כפפות צינור ואוגנים מחושלים, ציין מצב נבדק HIC ותקרת קשיות תואמת ל-NACE MR0175.
• בדוק את האישורים שלנו לרשומות פרויקטים בשירות חומצי.
• שלח את פנייתך לחומר עמיד ל-HIC דרך דף הפנייה עם לחץ חלקי H2S, תכולת כלוריד, pH וטמפרטורה.

מקורות

• https://farsi.msrpco.com/wp-content/uploads/2019/10/standard-nace-tm0284.pdf
• https://ogcenergy.com/faqwd/what-is-nace-mr0175-acceptance-criteria-for-hic-nace-tm0284/
• https://epcland.com/hydrogen-induced-cracking-hic-mechanism/