ترک خوردگی ناشی از تردی هیدروژنی

جدی‌ترین مشکل جوشکاری در فولادهای کربنی و آلیاژی وقوع ترک / تردی ناشی از هیدروژن در HAZ یا ناحیه تحت تاثیر حرارت می‌باشد. ترک HICاغلب بعد از اتمام جوشکاری و زمانی که ناحیه جوش خنک (سرد) می‌شود، اتفاق می‌افتد.

به گزارش مرکز رسانه روابط عمومی شرکت آرمان تجارت آرون(پیوان)؛ طبق بررسی‌ها، در بسیاری از تجهیزات نفت و گازی در حال سرویس دهی که دچار خستگی یا شکست شده بودند، وجود ترک‌های بالقوه در HAZ گزارش شده است. این قبیل ترک‌ها باعث شکستگی مخازن تحت فشار حین آزمایش هیدرولیک و فروریختن پل‌ها و مخازن ذخیره در حال سرویس دهی بوده است.

به طورکلی ترک ناشی از هیدروژن به دلیل تجمع غلظت بالای هیدروژن در فلزات ایجاد می‌گردد. این مکانیزم شامل هیدروژن اتمی بوده که در یک ساختار فلزی (حفره‌ها یا ناخالصی‌های درون ساختار فلز) پخش می‌گردد.

انجام عملیات حرارتی مناسب جهت همگن کردن ساختار پس از جوشکاری و همچنین تولید فولادهای کربنی و آلیاژی با در نظرگرفتن دلایل وقوع ترک هیدروژنی به لحاظ ترکیب شیمیایی و ساختاری می‌تواند خطر وقوع تردی هیدروژنی یا HIC را به حداقل رساند. در حال حاضر بسیاری از تولیدکنندگان محصولات فولادی قادر به تولید گریدهای فولادی با ویژگی مقاوت به HIC یا HIC  resistance هستند که دغدغه مصرف‌کنندگان یا سازندگان سازه‌ها و مخازن فولادی را برطرف نموده است.

مراحل انجام تست HIC

تست HIC طبق دستورالعمل NACE TM0284 انجام می‌گیرد. در این تست نمونه بدون تنش و همگن (ساختار عملیات حرارتی شده یکنواخت) به مدت 96 ساعت در محلول Solution A (طبق استاندارد) غوطه‌ور می‌گردد و پس از خروج نمونه‌ها از محلول، این نمونه‌ها از نظر حساسیت به ترک یا نرخ ترک خوردگی ناشی از هیدروژن توسط میکروسکوپ‌ها  از نظر ریزساختار و مشاهده ترک مورد بررسی قرار می‌گیرند.

مولفه‌های تاثیرگذار و قابل گزارش در این تست عبارتند از:

CLR  نرخ اشاعه ترک طولی

CSR  نرخ حساسیت به اشاعه ترک

CTR  نرخ ضخامت ترک

در این بین درصد CLR بسیار حائز اهمیت بوده و در خصوصیات استاندارد و پروژه‌ها به تقسیم‌بندی CLR<5، CLR<10 و  CLR<15 اشاره شده است. هر چه میزان CLR یا درصد آن کمتر یا به صفر نزدیک‌تر باشد، نشان‌گر مقاومت بهتر و بیشتری به HIC  می‌باشد. در صورتی که این اعداد صفر گزارش شوند نشان از مقاومت کامل مواد (فلز) به HIC می‌باشد.

امید است با در نظرگرفتن  این خطر جدی که می‌تواند منجر به حوادث جبران ناپذیری برای تجهیزات در حال سرویس دهی در پتروشیمی، پالایشگاه‌ها و سایر صنایع است و مشورت با متخصصان و تولیدکنندگان فولادی پیش از سفارش و خرید محصولات فولادی، دیگر شکست این قبیل تجهیزات به دلایل مشابه در گزارشات مشاهده نگردد.