Effetto dell'idrogeno solforato sulle apparecchiature

I danni derivanti dal servizio dell'idrogeno solforato umido si riscontrano frequentemente nelle apparecchiature in acciaio al carbonio e basso legato contenute all'interno di impianti che producono idrocarburi, come le industrie petrolifere e del gas, chimiche e petrolchimiche. Le risorse che si trovano in un ambiente acquoso acido che combina un contenuto di H2S superiore a 50 ppm e temperature inferiori a 82° C (180° F) sono particolarmente suscettibili ai danni da H2S umido. Gli acciai più vecchi o “sporchi” sono più soggetti a danni da H2S umido perché generalmente presentano più inclusioni volumetriche, laminazioni e imperfezioni di fabbricazione originali sia nelle regioni del metallo di base che dei depositi di saldatura. I danni da H2S umido si osservano maggiormente nei gusci dei recipienti a pressione, nei serbatoi o nelle sezioni di componenti di tubazioni saldate in continuo di diametro maggiore rispetto a tubazioni, tubi o pezzi forgiati senza saldatura convenzionali

In presenza di umidità, l'H2S interagisce con il ferro della parete di acciaio rilasciando idrogeno nel flusso d'olio. L'idrogeno si diffonde nell'acciaio, coalizzandosi per formare idrogeno molecolare nelle discontinuità. Nel corso del tempo, sempre più idrogeno rimane intrappolato, aumentando la pressione e provocando stress nell'acciaio, portando a cedimenti locali. Ecco alcuni dei vari difetti che si possono osservare:

• Lo stress provoca cricche generalmente laminari e orientate parallelamente alle superfici interne ed esterne del componente. Con il passare del tempo, queste crepe tendono a unirsi a causa dell'accumulo di pressione interna e possibilmente di campi di stress locali nelle regioni danneggiate che si propagano attraverso lo spessore del componente. Questo è noto come cracking indotto da idrogeno (HIC) o cracking graduale.
• Se la laminazione avviene vicino alla superficie, possiamo ritrovarci con una bolla che risale dalla superficie interna, dalla superficie esterna o all'interno dello spessore delle pareti delle apparecchiature a pressione. Inoltre, le crepe possono estendersi dal perimetro di una bolla, potenzialmente propagandosi nella direzione attraverso la parete, soprattutto vicino alle saldature.
• La fessurazione indotta da idrogeno orientata allo stress (SOHIC) si presenta come una serie di crepe impilate una sull'altra che potenzialmente danno luogo a una fessura a tutto spessore attorno al metallo di base direttamente adiacente alla zona interessata dal calore (HAZ).

Quando si tratta di metodi di test non distruttivi (NDT), i test a ultrasuoni convenzionali (UT) sono stati ampiamente utilizzati utilizzando normali sonde a onde incidenti e trasversali. Presenta, tuttavia, difficoltà nel distinguere tra laminazione/inclusioni e danni in servizio. È anche un processo laborioso e lento che dipende fortemente dall'operatore.

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