《检验检测手册》4.3.1高温氢蚀检验.doc

4.3.1高温氢蚀检验 日期 修订版次 修订内容 8/2012 0.0 初版 目 录 1.0 适用范围………………………………………………………………………………………………. 3 2.0 参考文件……………………………………………………………………………………………… 3 3.0 介绍和背景……………………………………………………………………………………………. 3 4.0 定义……………………………………………………………………………………………………. 3 5.0 检查程序………………………………………………………………………………………………. 4 6.0文件资料……………………………………………………………………………………………….. 7 1.0 适用范围 本实施规程描述了固定设备检验的最低要求。这类固定设备的在役运行可能会造成高温氢侵蚀（HTHA）损坏。 2.0 参考文件 3.0 介绍和背景 高温氢侵蚀可以影响在高温氢环境中使用的碳钢和低合金钢。氢原子被吸收到钢内并在此与碳化物反应形成甲烷。侵蚀造成脱碳（表面和内部）、微裂隙、形成气孔，最终导致整个开裂。碳化物稳定剂，如铬、钼钨、钒、钛与铌能增强抗甲烷形成的能力。此现象通常会随着时间的推移发生在应力较高【无论是残余应力（例如未经喊后热处理的焊缝）还是外加应力（例如接在壳体接头上的接管）】区。冷加工能缩短侵蚀的时间。由于相关的有效氢分压的作用，较厚区通常也更易受影响。 API 941曲线（纳尔逊曲线）将不同等级钢材的HTHA阈值作为氢温度和分压的函数显示出来。这些曲线是以经验为根据的。近年来，这些曲线随着HTHA方面的工业经验的积累得以改进。 API 941曲线的一个重大改进就是取消了C-0.5Mo曲线。以前，人们认为C-0.5Mo钢能适度地抵抗HTHA。然而，工业经验已证实这种材的料性能是可变的（主要是因为碳化物在焊缝和热影响区中不同程度的稳定性）。从新的设备设计的角度来看，人们现在认为只有C-0.5Mo钢和碳钢具有相似的HTHA抵抗力。 由于取消了C-0.5Mo曲线，氢设施中的大量C-0.5Mo管道已经被低Cr（例如1.25Cr）管道所替代。大型固定设备项目（例如压力容器）已经通过采取“检验和检测”战略进行了处理，多数设备继续运行，未检测到HTHA损坏现象。 定义 AUBT（先进超声波背面散射技术） AUBT涵盖一套可广泛用于更好地评定超声波背面散射显示的超声波方法。超声波背面散射是一种主要扫描方法，工业术语是“AUBT”。然而，一旦发现迹象，定义“AUBT”下的其它值得称赞的方法（如光谱分析，图案识别，空间平均，定向依赖性、频率依赖性等等）能被用于帮助将HTHA损坏现象从与制造相关的缺陷迹象（例如夹杂物）中区分出来。 ABSA（角光束光谱分析） 对高频率剪切检查信号的光谱分析。光谱分析可能有助于将HTHA损坏从和制造有关的缺陷迹象中区分出来。 爬波 沿表面在传感器对面的表面传播的表层下超声波。此方法由公共产业开发，可以提高准确的缺陷高度信息。 TOFD（超声衍射时差法） 基于时间的超声波的缺陷检查方法，使用两个传感器，按传送接受配置。 5.0 检查程序 由于造成损坏需要具体的环境和冶金条件，检验不会降低HTHA损坏概率。检验能辨认是否已经发生过损坏，并有助于避免任何相关的故障。以下指南可以用来检验缓解可信度。这种泄漏是由于穿透壁厚开裂造成的。如果利用表5.1中指南检测到HTHA，将增大检验范围（达到100％），并应完成对检修适合度的评估。一旦发生了损坏，整个设备应被视为同样易受到影响，除非另外证实。 5.1 检验之前 5.1.1 按照设备战略来确定是否需要进行检验（利用EDD5中指南）。 5.2 一般检验指南 以下检验建议适用于易遭受HTHA损坏的碳钢和低合金钢设备。尤其对在双金属焊缝上产生HTHA损坏的潜在可能性进行评估。 5.2.1 关于检验技术的概述和背景，见EMRE NDT 2-3-0。 5.2.2 检验区（基底金属对焊缝）：碳钢基底金属和焊缝具有同样易遭受HTHA损坏的倾向。因此，确定样品检验区主要根据易受HTHA影响的条件、应力和厚度。然而，由于在焊接过程中（碳钢和C-0.5Mo）碳化物形成的易变稳定性，可以对HTHA损坏部位可能是任意的，并且对基底金属的检验未必代表整台设备的情况。焊接热影响区（紧邻基底金属）往往是最易遭受HTHA损坏的区域（注意：检验HTHA很少需要在除碳钢和C-0.5Mo钢以往的任何钢材上进行）。 5.2.3 地基金属的检验：基底金属检验应从超声波背向散射扫描开始。如果发现迹象，采用其它AUBT方法的随后跟踪检验是可以适用的。如图5.2所示，应在每个检验区进行速度比测量。检验区应集中在最易