Efecto de la fragilización por hidrógeno en tubos de acero sin costura a alta presión

La fragilidad por hidrógeno se refiere al hecho de que después de que el acero absorbe y difunde los átomos de hidrógeno, la estructura de la red se fragiliza, lo que hace que el material pierda dureza, la resistencia a la tracción y la ductilidad se reducen significativamente, y es más probable que ocurra la fractura frágil. En un entorno de alta presión, las tuberías sin costura a menudo necesitan soportar una mayor presión interna y externa, y el fenómeno de fragilización por hidrógeno tiene un impacto particularmente significativo en su rendimiento.

Sus principales manifestaciones son:

Reduce la dureza y la ductilidad
Después de que el átomo de hidrógeno ingresa a la red de acero, promoverá la fuerza de unión entre los granos para disminuir, formando micro-grietas y micro-poros, haciendo que el acero sea vulnerable. En condiciones de alta presión, la fragilidad por hidrógeno reducirá en gran medida la resistencia al impacto y la resistencia a la fatiga deTubos de acero sin costura, Que es propenso a la fractura quebradiza repentina.

Crack
El entorno de alta presión facilita que los átomos de hidrógeno penetren en la tubería, y es más probable que las áreas de concentración de tensión local (como el recocido desigual o los defectos de superficie) se conviertan en el punto de partida de las grietas. Con el paso del tiempo, las microgrietas continúan expandiéndose bajo la acción de la alta presión, lo que puede causar la fractura general.

Crear riesgos de seguridad
La fragilización por hidrógeno es particularmente grave en aplicaciones que transportan hidrógeno o medios ácidos (tales como ambientes que contienen sulfuro de hidrógeno). La fractura frágil causada por la fragilidad por hidrógeno generalmente no tiene una advertencia obvia, una vez que ocurre, puede causar fugas o incluso explosión, lo que amenaza seriamente la seguridad y confiabilidad del sistema de tuberías.

La vida de servicio de la tubería se ve afectada
El fenómeno de fragilización por hidrógeno acelerará el daño por fatiga de la tubería de acero y reducirá la vida útil de la tubería. Bajo condiciones de alta presión, si la tubería de acero sin costura no puede proteger eficazmente la penetración de hidrógeno, su rendimiento de servicio a largo plazo se verá muy afectado.

Medida preventiva

Control de la fuente de hidrógeno:En el proceso de producción, soldadura y uso, controle estrictamente la fuente de hidrógeno para evitar trabajar en alta temperatura, alta humedad o medios que contengan hidrógeno.
Optimizar el proceso de tratamiento térmico:El proceso de recocido y normalización apropiado se utiliza para eliminar el estrés residual generado durante el procesamiento, al tiempo que promueve la homogeneización del grano y reduce la sensibilidad a la fragilización por hidrógeno.
Protección de la superficie yRevestimiento:Por revestimiento superficial, chapado o tratamiento de pasivación química, se forma una capa aislante para evitar que los átomos de hidrógeno penetren en el interior del acero. Para piezas clave, se puede utilizar un recubrimiento de penetración anti-hidrógeno o tecnología de pulverización térmica para mejorar la protección.
Pruebas y monitoreo regulares:La tecnología no destructiva de la prueba (tal como ultrasónico, prueba de la corriente de Foucault) se utiliza para supervisar los defectos de la fragilidad del hidrógeno que pueden ocurrir dentro del material, y las medidas oportunas del mantenimiento se toman. Establezca un sistema de seguimiento y prueba de calidad perfecto para garantizar que los productos cumplan con los requisitos de resistencia a la fragilidad del hidrógeno antes y después del servicio.

A través de las múltiples medidas anteriores, el impacto de la fragilidad del hidrógeno en las tuberías de acero sin costura se puede reducir de manera efectiva, y se puede garantizar su funcionamiento seguro a largo plazo en el entorno de alta presión, alta temperatura y medios que contienen hidrógeno.