Kỹ thuật

Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao (HTHA)

7

Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao (HTHA)

Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao (HTHA) – Kiểm tra
Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao – Wikipedia tiếng Việt
vi.wikipedia
Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao (HTHA) / nóng… – TWI

Tổng quan về Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao (HTHA)

Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao (HTHA), còn được gọi là tấn công hydro nóng hoặc phản ứng mêtan, là một quá trình gây hại ảnh hưởng đến thép hoạt động ở nhiệt độ cao, thường trên 400 ° C (752 ° F), trong môi trường giàu hydro. Hiện tượng này phổ biến trong các nhà máy lọc dầu, cơ sở hóa dầu và nồi hơi áp suất cao.

Cơ chế của HTHA

  1.  Ở nhiệt độ cao, các phân tử hydro phân ly thành hydro nguyên tử, khuếch tán vào thép.

  2. : Hydro nguyên tử phản ứng với cacbon hòa tan trong thép để tạo thành khí mêtan. Quá trình này dẫn đến hai giai đoạn thiệt hại:

    • : Carbon được loại bỏ khỏi bề mặt, giảm độ cứng nhưng tăng độ dẻo. Điều này thường ít nghiêm trọng hơn.

    • : Mêtan hình thành tại ranh giới hoặc khuyết tật hạt, dẫn đến các khoảng trống không thể khuếch tán ra ngoài. Điều này gây ra sự mất mát đáng kể về độ bền và độ dẻo, có khả năng dẫn đến nứt và hỏng hóc thảm khốc23.

Các yếu tố ảnh hưởng đến HTHA

  •  độ và áp suất cao hơn làm tăng tốc độ phân ly và khuếch tán hydro thành thép.

  • Áp : Áp suất cao hơn tạo điều kiện cho quá trình khử cacbon và nứt bên trong.

  • : Thép có các nguyên tố như crom và molypden có khả năng chống chịu tốt hơn do cacbua ổn định34.

Phòng ngừa và giảm thiểu

  • : Sử dụng hợp kim có cacbua ổn định (ví dụ: thép Cr-Mo) có thể ngăn ngừa HTHA.

  • : Điều chỉnh nhiệt độ và áp suất riêng phần hydro dưới giới hạn Đường cong Nelson có thể giảm thiểu thiệt hại13.

  • : Kiểm tra tán xạ ngược siêu âm tiên tiến (AUBT) và các phương pháp khác được sử dụng để phát hiện giai đoạn đầu của HTHA14.

Hậu quả và an toàn

HTHA có thể dẫn đến xuống cấp vật liệu nghiêm trọng, có khả năng gây ra hỏng hóc nghiêm trọng trong thiết bị xử lý. Điều quan trọng là phải giám sát và quản lý HTHA thông qua việc lựa chọn vật liệu thích hợp, điều kiện vận hành và kiểm tra thường xuyên để ngăn ngừa tai nạn78.

🛑 Rủi ro nghiêm trọng: Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao (HTHA) trong thiết bị lọc dầu & hóa dầu
Ảnh hưởng của hydro ở nhiệt độ cao (HTHA) là một trong những cơ chế gây hư hỏng nguy hiểm nhất trong môi trường hydro áp suất cao và nhiệt độ cao. Nó âm thầm làm suy giảm vật liệu, dẫn đến hỏng hóc đột ngột ở bình chịu áp suất, đường ống và bộ trao đổi nhiệt.

Tiêu chuẩn API cung cấp hướng dẫn quan trọng về việc phát hiện, ngăn ngừa và quản lý HTHA:
– API 571 – Cơ chế hư hỏng (Định nghĩa HTHA và các yếu tố góp phần)
– API 510 – Bộ luật kiểm tra bình chịu áp suất (chiến lược kiểm tra và sửa chữa HTHA)
– API 570 – Bộ luật kiểm tra đường ống (Đánh giá rủi ro HTHA cho hệ thống đường ống)
– API 941 – Thép phục vụ dịch vụ hydro (Lựa chọn vật liệu và đường cong Nelson để xác định khả năng chống HTHA)

⚠ Tại sao HTHA lại nguy hiểm như vậy?

– Xảy ra ở nhiệt độ trên 204°C (400°F) – Hydro thấm vào thép, tạo thành mêtan ở ranh giới hạt, dẫn đến nứt vi mô.
– Phổ biến nhất trong các dịch vụ hydro áp suất cao – Các đơn vị tinh chế, máy bẻ gãy hydro và nhà máy amoniac là những khu vực có nguy cơ cao.
– Khó phát hiện ở giai đoạn đầu – Các phương pháp NDT thông thường có thể không xác định được hư hỏng bên dưới bề mặt.
– Có thể dẫn đến hỏng hóc thảm khốc – Khi vết nứt lan rộng, bình và đường ống có thể vỡ mà không có cảnh báo.

🚨 HTHA có khả năng xảy ra nhất ở đâu?

– Các đơn vị xử lý hydro (máy bẻ gãy hydro, máy xử lý hydro)
– Hydrogen reformers và vòng tổng hợp amoniac
– Đường ống và lò phản ứng hydro áp suất cao
– Steam-methane reformers (SMR)

🔬 Các chiến lược do API khuyến nghị để phòng ngừa và phát hiện HTHA:

– Lựa chọn vật liệu – API 941 cung cấp các đường cong Nelson, xác định giới hạn vận hành an toàn cho các loại thép khác nhau trong dịch vụ hydro.
– Kỹ thuật kiểm tra tiên tiến – API 510 & 570 khuyến nghị sử dụng UT mảng pha (PAUT) và nhiễu xạ thời gian bay (TOFD) để phát hiện hư hỏng ở giai đoạn đầu.
– Kiểm tra dựa trên rủi ro (RBI) – Phương pháp tiếp cận của API 580 – Ưu tiên các tài sản có rủi ro cao giúp giảm thiểu việc ngừng hoạt động không cần thiết đồng thời đảm bảo tính toàn vẹn.
– Kiểm soát hoạt động – Duy trì nhiệt độ và áp suất dưới ngưỡng tới hạn giúp giảm thiểu rủi ro khởi phát HTHA.

✅ Tóm lại: HTHA là mối đe dọa thầm lặng đòi hỏi phải quản lý chủ động

Thiệt hại do HTHA không xảy ra trong một sớm một chiều, nhưng một khi đã xảy ra, nó sẽ không thể đảo ngược được. Nếu không có chiến lược lựa chọn vật liệu và kiểm tra phù hợp, hậu quả có thể rất thảm khốc. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn API đảm bảo độ tin cậy lâu dài và ngăn ngừa các sự cố bất ngờ.

#HighTemperatureHydrogenAttack #HTHA #API510 #API570 #API571 #API941 #Inspection #RiskManagement #OilAndGas #Refining #MantenimientoPredictivo #SeguridadIndustrial #IndustriaPetrolera #Petróleo #Hidrógeno

(St.)

0 ( 0 bình chọn )

NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

https://nguyenquanghung.net
Kỹ sư cơ khí, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn, thiết kế, chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

Ý kiến bạn đọc (0)

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *