Hög temperatur väte attack
Högtemperaturväteattack (HTHA) , även kallad hetväteattack eller metanreaktion , är ett problem som rör stål som arbetar vid förhöjda temperaturer (vanligtvis över 400 °C (752 °F)) i väterika atmosfärer, såsom raffinaderier , petrokemiska och andra kemiska anläggningar och eventuellt högtrycksångpannor . Det är inte att förväxla med väteförsprödning .
Om ett stål utsätts för mycket varmt väte , gör den höga temperaturen det möjligt för vätemolekylerna att dissociera och diffundera in i legeringen som individuella diffunderbara atomer. Det finns två steg i skadan:
- Först reagerar löst kol i stålet med ytan väte och kommer ut i gasen som metan. Detta leder till ytlig avkolning och en förlust av styrka i ytan. Till en början är skadan inte synlig.
- För det andra skapar minskningen av koncentrationen av löst kol en drivkraft som löser upp karbiderna i stålet. Detta leder till en förlust av styrka djupare i stålet och är allvarligare. Samtidigt diffunderar vissa väteatomer in i stålet och kombineras med kol för att bilda små fickor av metan på inre ytor, såsom korngränser och defekter. Denna metangas kan inte diffundera ut ur metallen och samlas i hålrummen vid högt tryck och initierar sprickor i stålet. Denna selektiva urlakning av kol är en allvarligare förlust av styrka och duktilitet.
HTHA kan hanteras genom att använda en annan stållegering, en där karbiderna med andra legeringselement, såsom krom och molybden , är mer stabila än järnkarbider . Ytoxidskikt är ineffektiva som skydd eftersom de omedelbart reduceras av den vätebildande vattenångan .
Skador i senare skede i stålkomponenten kan ses med hjälp av ultraljudsundersökning, som upptäcker de stora defekter som skapas av metantrycket. Dessa stora defekter i en stressad komponent är vanligtvis orsaken till funktionsfel: vilket vanligtvis är katastrofalt eftersom het brandfarlig vätgas snabbt strömmar ut.
Se även