हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट भंगुर फ्रैक्चर का तंत्र टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों की विफलता और पूर्ण -प्रक्रिया रोकथाम नियंत्रण योजना

हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट भंगुर फ्रैक्चर विशिष्ट तापमान और मध्यम वातावरण के तहत टाइटेनियम मैट्रिक्स के आंतरिक भाग में प्रवेश करने वाले हाइड्रोजन परमाणुओं को संदर्भित करता है। हाइड्रोजन टाइटेनियम के साथ प्रतिक्रिया करके भंगुर टाइटेनियम हाइड्राइड अवक्षेप बनाता है, जो धातु सूक्ष्म संरचना की निरंतरता को नष्ट कर देता है। आंतरिक दबाव और थर्मल तनाव के तहत, भंगुर दरारें उभरती हैं और सतह पर स्पष्ट प्लास्टिक विरूपण के बिना पाइप की दीवार के अंदर तेजी से फैलती हैं, अंततः टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों के अचानक भंगुर टूटने और मध्यम रिसाव का कारण बनती हैं। यह विफलता हाइड्रोजन प्रेरित सामग्री आंतरिक भंगुरता क्षति से संबंधित है, जो अक्सर अचार के वातावरण, गीले हाइड्रोजन युक्त मध्यम और कैथोडिक सुरक्षा प्रणालियों में सेवारत टाइटेनियम पाइपलाइनों में होती है।

1. हाइड्रोजन प्रवेश और एम्ब्रिटलमेंट तंत्र

टाइटेनियम में एक निश्चित तापमान सीमा पर मजबूत हाइड्रोजन अवशोषण क्षमता होती है। जब पाइपलाइन अम्लीय अचार तरल या हाइड्रोजन समृद्ध प्रक्रिया तरल पदार्थ से संपर्क करती है, तो माध्यम में हाइड्रोजन आयन इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं और परमाणु हाइड्रोजन में बदल जाते हैं। छोटे -आकार के हाइड्रोजन परमाणु आसानी से टाइटेनियम पैसिवेशन फिल्म से गुजर सकते हैं और धातु की जाली में फैल सकते हैं। जैसे-जैसे हाइड्रोजन सांद्रता संतृप्ति तक एकत्रित होती जाती है, सूई जैसे भंगुर टाइटेनियम हाइड्राइड चरण अनाज की सीमाओं के साथ अलग हो जाते हैं। इन हाइड्राइड चरणों में बेहद कम कठोरता होती है और ये प्राकृतिक दरार स्रोत बन जाते हैं। दबाव वहन और तापमान परिवर्तन से उत्पन्न तन्य तनाव के तहत, दरारें हाइड्राइड वितरण क्षेत्रों में बेहद तेज गति से फैलती हैं, जिसके परिणामस्वरूप लगभग कोई तन्य विरूपण के साथ दरार फ्रैक्चर होता है। गैल्वेनिक संक्षारण और दरार संक्षारण से भिन्न, जो सामग्री विघटन हानि से संबंधित है, हाइड्रोजन भंगुरता आंतरिक तत्व डोपिंग के कारण संरचनात्मक भंगुरता में गिरावट है, और पाइप बॉडी में फ्रैक्चर से पहले कोई स्पष्ट वजन कम नहीं होता है।

2. हाइड्रोजन उत्सर्जन क्षति की संभावना वाली विशिष्ट स्थितियाँ

रासायनिक सफाई और निष्क्रियता निर्माण के दौरान पाइपलाइन अनुभागों को अचार बनाने वाले एसिड तरल में भिगोया जाता है;

अत्यधिक सुरक्षा क्षमता वाले कैथोडिक एंटी-संक्षारण सुरक्षा उपकरणों से जुड़े पाइप खंड;

डेड लेग पाइपलाइनें जहां हाइड्रोजन युक्त माध्यम को सील कर दिया जाता है और हाइड्रोजन लगातार घुलता और जमा होता रहता है;

ढीली अनाज संरचना और तेज़ हाइड्रोजन प्रसार दर के साथ वेल्डेड जोड़;

कम तापमान वाले खंडों को बंद कर दिया जाता है जहां हाइड्रोजन घुलनशीलता कम हो जाती है और हाइड्राइड बड़ी मात्रा में अवक्षेपित हो जाता है।

3. हाइड्रोजन उत्सर्जन को तेज करने वाले मुख्य प्रेरक कारक

साइट पर पाइपलाइन की सफाई के दौरान अनियंत्रित अचार बनाने का समय और एसिड सांद्रता, जिससे अत्यधिक हाइड्रोजन अवशोषण होता है;

प्रभावित वर्तमान कैथोडिक संरक्षण की अनुचित पैरामीटर सेटिंग, जिससे अतिसंरक्षण और मजबूर हाइड्रोजन विकास होता है;

हाइड्रोजन संवर्धन से बचने के लिए पाइपलाइन के अंदर हाइड्रोजन समृद्ध माध्यम को खाली किए बिना दीर्घावधि शटडाउन;

कार्यशील माध्यम में हाइड्रोजन सल्फाइड, नवजात हाइड्रोजन और अन्य घटक होते हैं जो हाइड्रोजन परमाणुओं को अलग करना आसान होते हैं;

सामग्री के अंदर घुले हाइड्रोजन को खत्म करने के लिए वेल्डिंग और अचार बनाने के बाद कोई डीहाइड्रोजनीकरण ताप उपचार नहीं।

4. संपूर्ण -लिंक रोकथाम और नियंत्रण तकनीकी उपाय

① संक्षारण अवरोधक को सख्ती से जोड़कर कम समय में अचार बनाने की मानकीकृत प्रक्रिया तैयार करें

टाइटेनियम सब्सट्रेट में हाइड्रोजन के प्रवेश को कम करने के लिए एसिड भिगोने की अवधि सीमित करें।

② अत्यधिक सुरक्षा हाइड्रोजन विकास प्रतिक्रिया से बचने के लिए कैथोडिक सुरक्षा क्षमता को सटीक रूप से समायोजित करें

स्रोत से हाइड्रोजन उत्पादन को अवरुद्ध करने के लिए ऊपरी संभावित सीमा निर्धारित करें।

③ लंबी अवधि के शटडाउन ऑपरेशन के बाद पाइपलाइनों में बचे हुए माध्यम को खाली करें और बदलें

कम तापमान पर हाइड्राइड वर्षा को रोकने के लिए संचित हाइड्रोजन का निर्वहन करें।

④ वेल्डिंग और एसिड सफाई के बाद कम तापमान वाले डिहाइड्रोजनेशन एनीलिंग उपचार को लागू करें

टाइटेनियम धातु जाली के अंदर अनावश्यक घुलित हाइड्रोजन को बाहर निकालें।

⑤ मुख्य पाइप अनुभागों की हाइड्राइड अवक्षेपण डिग्री का पता लगाने के लिए नियमित रूप से सामग्री निरीक्षण का नमूना लें

फ्रैक्चर विफलता से पहले गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त घटकों को पहले से बदलें।

5. रोकथाम प्रभाव तुलना तालिका

表格

निष्कर्ष

टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों की हाइड्रोजन भंगुरता विफलता मैट्रिक्स के अंदर हाइड्रोजन परमाणु घुसपैठ और टाइटेनियम हाइड्राइड वर्षा से शुरू होती है, जो सामग्री की कठोरता को कम करती है और तनाव प्रेरित अचानक भंगुर फ्रैक्चर की ओर ले जाती है। मुख्य रोकथाम रणनीतियों में हाइड्रोजन प्रवेश चैनलों को काटने, समय पर हाइड्रोजन समृद्ध माध्यम को खाली करने और डिहाइड्रोजनेशन गर्मी उपचार के माध्यम से आंतरिक हाइड्रोजन को खत्म करने के लिए अचार और एंटी-संक्षारण सुरक्षा मापदंडों को सख्ती से नियंत्रित करना शामिल है। पाइपलाइन की सफाई का बंद लूप नियंत्रण, संक्षारण रोधी विन्यास, शटडाउन रखरखाव और सामग्री निरीक्षण से टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों के हाइड्रोजन उत्सर्जन के कारण होने वाली अचानक टूटने वाली सुरक्षा दुर्घटनाओं को रोका जा सकता है।