1. Έκθεση Υδρογόνου σε Περιβάλλοντα Υπηρεσιών
1.1 Ξινό αέριο: Αντίδραση H₂S-Υδρογόνο
Η πρόσληψη υδρογόνου σε συγκολλημένους αγωγούς συχνά επιταχύνεται εκθετικά μέσα σε περιβάλλοντα πλούσιου σε ξινό H2S-. Το H2S διασπάται στην επιφάνεια του χάλυβα, σχηματίζοντας ατομικό υδρογόνο που διαχέεται γρήγορα σε διαμήκεις ραφές συγκόλλησης.
1.2 Διάβρωση και Παραγωγή Υδρογόνου
Η υγρή διάβρωση σχηματίζει Η σε επιφάνειες χάλυβα μέσω ηλεκτροχημικής αναγωγής. Η μακροχρόνια- έκθεση στη διάβρωση είναι επομένως μια συνεχής πηγή υδρογόνου στους αγωγούς εξυπηρέτησης προϊόντων LSAW.
1.3 Καθοδική προστασία-Επαγόμενη φόρτιση υδρογόνου
Αν και η καθοδική προστασία επιβραδύνει τους ρυθμούς διάβρωσης, παράγει ταυτόχρονα υδρογόνο σε επιφάνειες χάλυβα μέσω αναγωγής - που γίνεται ειρωνικά μια δευτερεύουσα πηγή "φόρτισης" υδρογόνου για την κατεύθυνση της συγκολλημένης ραφής LSAW.
Πίνακας 1: Περιβάλλον έναντι Ταχύτητας Εισόδου Υδρογόνου
| Περιβάλλον Εξυπηρέτησης | Ταχύτητα εισόδου υδρογόνου | Κοινή Περιφέρεια HIC | Συχνότητα επιθεώρησης |
|---|---|---|---|
| Γλυκό Φυσικό Αέριο | Χαμηλός | Σπάνιος | 2-3 χρόνια |
| Υγρή διαβρωτική γραμμή | Μέσον | HAZ υποεπιφάνειες | 6-12 μηνών |
| Γραμμή όξινου αερίου H₂S | Πολύ ψηλά | Ρίζα συγκόλλησης, σύντηξη | 3-6 μήνες |
| Καθοδική-Προστατευμένη Ξινή γραμμή | Ψηλά | Διαμήκης διαδρομή ραφής | 3-6 μήνες |
Πίνακας 2: Επίπεδο Καθοδικής Προστασίας έναντι Κινδύνου Υδρογόνου
| Δυνατότητα προστασίας | Προστασία από τη διάβρωση | Παραγωγή Υδρογόνου | Συνολικός κίνδυνος HIC |
|---|---|---|---|
| −0.8 V | Καλός | Μέσον | Μέσον |
| −1.0 V | Πολύ καλό | Ψηλά | Ψηλά |
| −1.2 V | Υπερ-Προστασία | Πολύ ψηλά | Πολύ ψηλά |
2. Μορφολογία ρωγμών σε ξινό αέριοLSAWΓραμμές
2.1 Κυριαρχία ρίζας συγκόλλησης
2.1.1 Μοτίβα επέκτασης ρωγμών ρίζας
Οι ρωγμές εντός των γραμμών LSAW με ξινό αέριο προέρχονται συνήθως από τις ρίζες συγκόλλησης και διαδίδονται προς την εσωτερική επιφάνεια πίεσης λόγω της συνέργειας τάσεων υδρογόνου-.
2.1.2 Κυψέλες-Οδηγούμενες εγκάρσιες βλάβες
Ο ανασυνδυασμός αερίου υδρογόνου κατά μήκος εγκλεισμάτων ή κενών HAZ μπορεί να σχηματίσει τοπικές κυψέλες trans-τμημάτων, οι οποίες δημιουργούν εγκάρσιες υπο-ρωγμές που αργότερα στρέφονται κατά μήκος υπό τάση λειτουργίας εφελκυσμού.
2.2 Επίδραση τοπικής πίεσης υδρογόνου
Οι αγωγοί όξινου αερίου προκαλούν ανασυνδυασμό αερίου υδρογόνου μέσα σε κενά παγίδες - σχηματίζοντας τοπικές τάσεις ακόμα κι αν η τάση λειτουργίας του αγωγού από μόνη της είναι μέτρια.
3. Συνδυασμένη καταπόνηση-Αλληλεπίδραση υδρογόνου στην υπηρεσία
3.1 Φορτίο εσωτερικής πίεσης + Υδρογόνο
Το υδρογόνο που διαχέεται στις διαμήκεις ραφές συνδυάζεται κρίσιμα με το εσωτερικό φορτίο πίεσης ρευστού εντός της υπηρεσίας LSAW προκαλώντας σχεδόν-σπάσιμο εύθραυστης ραφής υπό πίεση.
3.2 Συνέργεια εξωτερικού φορτίου και υδρογόνου
Τα εξωτερικά φορτία από το έδαφος, η υπολειπόμενη τάση συγκόλλησης, η τάση ταφής σωλήνων ή οι κύκλοι διακύμανσης της πίεσης επιτρέπουν εύκολα τη συνέργεια ρωγμών με την υποστήριξη του υδρογόνου νωρίτερα από ό,τι σε μήτρες χωρίς υδρογόνο-μεταλλικές μήτρες.
4. Στρατηγική Περιβαλλοντικής Πρόληψης και Επιθεώρησης
4.1 Επιστρώσεις που εμποδίζουν την είσοδο υδρογόνου
Οι εξωτερικοί σωλήνες που χρησιμοποιούνται στη μεταφορά υδρογόνου ή ξινής ουσίας λαμβάνουν συχνά επιστρώσεις FBE ή αντι{0}}όξινης διάχυσης για την επιβράδυνση της εισροής ατομικού υδρογόνου.
4.2 Θέματα επιθεώρησης για αγωγούς υδρογόνου
Οι βέλτιστες βιομηχανικές πρακτικές συχνά απαιτούν υπερηχητική σκάλα-ανασκόπηση ρωγμών → σάρωση ριζικής εγκοπής → έλεγχος υποεπιφανειακής κυψέλης HAZ → έλεγχος δείγματος περιεκτικότητας σε υδρογόνο → συμμόρφωση προσομοίωσης κύκλου πίεσης για σωλήνες LSAW που αποστέλλονται σε περιβάλλοντα υδρογόνου ή H2S.
4.3 Μακροπρόθεσμες-Προσδοκίες βιομηχανικών αποτελεσμάτων
Μόλις επιβραδυνθεί η είσοδος υδρογόνου μέσω επικαλύψεων, η υπολειμματική τάση συγκόλλησης εξισορροπηθεί μέσω του ψησίματος και τα εγκλείσματα μειωθούν στο στάδιο τήξης των πλακών, η διάρκεια ζωής του αγωγού υπηρεσίας βελτιώνεται σημαντικά για τις αλυσίδες μεταφοράς υδρογόνου - ακόμη και μέσα σε όξινα αέρια ή καθοδικές-προστατευμένες γραμμές.
