¿Qué es la prueba de agrietamiento inducida por hidrógeno o la prueba HIC?

¿Qué es el agrietamiento inducido por hidrógeno o HIC?

HIC Cracking es un tipo de fragilización por hidrógeno. Cuando un acero (acero al carbono, acero de baja aleación y aleación de níquel) se expone en presencia de H2S, los átomos de hidrógeno que se originan en la reacción de reducción catódica (que impulsa la reacción de disolución anódica) pueden difundirse en el acero, lo que da como resultado varios mecanismos de agrietamiento conocidos como :

  1. Craqueo inducido por hidrógeno (HIC),
  2. Agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) y
  3. Craqueo inducido por hidrógeno orientado por tensión (SOHIC).
  4. SWC – Agrietamiento paso a paso
  5. propiedad ampollosa

La presencia de agua líquida necesaria para las reacciones de corrosión puede tener lugar incluso si la temperatura del gas en la tubería está por encima del punto de rocío del agua debido a la menor temperatura de la pared de la tubería en comparación con la temperatura del gas o donde la reducción de la temperatura del gas a lo largo de la tubería hace que el vapor de agua del gas se condense. Debido al hecho de que tales grietas pueden ser muy difíciles de detectar durante la inspección de rutina de la tubería, este tipo de daño a menudo se considera más peligroso que la corrosión por pérdida de peso en las industrias.

MECANISMO DE AGRIETAMIENTO INDUCIDO POR HIDRÓGENO - وب سایت عصر مواد

Las grietas inducidas por hidrógeno siguen una trayectoria lineal o escalonada dentro del material, de ahí el término “agrietamiento escalonado”. Sin embargo, bajo ciertas condiciones de tensión y materiales, las grietas pueden disponerse en una matriz en forma de escalera conocida como Fisuración Inducida por Hidrógeno Orientada a la Tensión (SOHIC). Esta forma de agrietamiento se ve a menudo en la región de la zona afectada por el calor (ZAT) de baja dureza de las soldaduras.

Tipo de prueba HIC y estándares para la prueba HIC

La prueba de agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC) se utiliza para evaluar la susceptibilidad del material de acero al carbono y de baja aleación al agrietamiento inducido por hidrógeno en entornos operativos húmedos de H2S / servicios ácidos que se encuentran principalmente en la industria de petróleo y gas. Las pruebas de HIC se llevan a cabo normalmente de acuerdo con NACE TM0284 (Evaluación de aceros para tuberías y recipientes a presión para determinar la resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno).

Para evaluar la resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno del acero de tuberías y recipientes a presión, se debe realizar una prueba estándar de acuerdo con NACE TM0284. Las muestras de acero se sumergirán en soluciones de prueba a una temperatura de 25 ± 3 ° C [77 ± 5 ° F]. Este estándar describe dos soluciones de prueba como,

  1. Solución A: una solución de cloruro de sodio, ácido acético (NaCl, CH 3 COOH) saturada con H 2 S a temperatura y presión ambiente y
  2. Solución B:   una solución de agua de mar sintética saturada con H 2 S a temperatura y presión ambiente

NACE TM0284 incluye procedimientos especiales para probar tuberías de tubería de diámetro pequeño, pared delgada, soldadas con resistencia eléctrica y sin costura. La prueba está destinada a evaluar la resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno (paso a paso) únicamente, y no a otros efectos adversos de entornos ácidos como el agrietamiento por tensión de sulfuro, picaduras o pérdida de peso por corrosión.

Método de prueba HIC según NACE TM0284

La prueba HIC se realiza de acuerdo con NACE TM0284 exponiendo muestras de prueba sin estrés al ambiente especificado saturado con gas sulfuro de hidrógeno a 1 bar de presión y temperatura de 25 ± 3 ° C [77 ± 5 ° F] durante 96 horas para el prueba estándar. La aptitud para los fines de la prueba también se puede realizar utilizando presiones parciales reducidas de sulfuro de hidrógeno y por períodos de hasta 30 días. 

Tenga en cuenta que TM0284 no incluye criterios de aceptación.

Después del período de exposición, las muestras se preparan metalográficamente, se examinan ópticamente y se miden las grietas y se informan las siguientes proporciones: 

  • CSR (relación de sensibilidad al agrietamiento)
  • CLR (relación de longitud de la grieta)
  • CTR (relación de espesor de grietas) 

Dimensiones de la muestra de prueba HIC

Tamaño de muestra HIC para tubería

  1. Cada muestra de ensayo debe tener 100 ± 1 mm (4,00 ± 0,04 pulgadas) de largo por 20 ± 1 mm (0,80 ± 0,04 pulgadas) de ancho.
  2. El espesor de la muestra de ensayo debe ser el espesor total de la pared de la tubería hasta un máximo de 30 mm (1,2 pulg.). Para espesores de pared mayores de 30 mm (1.2 in), el espesor de la muestra de ensayo debe ser el espesor total de la pared de la tubería o limitado a un espesor máximo de 30 mm (1.2 in) y escalonado a través del espesor, como se describe en la Sección 5 de NACE TM0284. Se puede quitar un máximo de 1 mm (0.04 in) de cada una de las superficies (es decir, interna y externa). Los espacios en blanco de las muestras de ensayo no deben aplanarse.

Tamaño de muestra HIC para tubería

  1. Cada muestra de ensayo debe tener 100 ± 1 mm (4,00 ± 0,04 pulgadas) de largo por 20 ± 1 mm (0,80 ± 0,04 pulgadas) de ancho.
  2. Se puede eliminar un máximo de 1 mm (0,04 pulg.) De las superficies laminadas. Los espacios en blanco de las muestras de ensayo no deben aplanarse.
  3. El espesor de la muestra de ensayo debe ser el espesor total de la placa, hasta un máximo de 30 mm (1,2 pulg.). Para placas con un grosor superior a 30 mm (1,2 pulg.), Las muestras de ensayo se deben escalonar como se indica en los párrafos 5.2.3 y 5.2.4, con la siguiente excepción: para placas de un grosor superior a 30 mm (1,2 pulg.) Que están destinadas a ser utilizadas. Para la fabricación de tuberías, las probetas pueden tener el espesor total de la pared de acuerdo con el Párrafo 4.1.2 de NACE TM0284.