Els tubs de calefacció d'acer inoxidable 316 sovint se sotmeten a un tractament de decapat àcid durant la fabricació i la instal·lació, i alguns equips de calefacció immersos adopten protecció catòdica per resistir la corrosió del clorur. En aquests dos entorns de treball típics, l'hidrogen atòmic es genera fàcilment i penetra a l'interior dels materials d'acer inoxidable. Els àtoms d'hidrogen s'acumulen als límits del gra, les dislocacions i els micro-defectes interns, donant lloc a una concentració local d'estrès intern. Una vegada que la tensió de tracció supera el llindar de fractura del material, les microfissures-induïdes per l'hidrogen s'inicien i s'expandeixen ràpidament, que es defineix com a fragilitat per hidrogen. A diferència de la corrosió electroquímica convencional, la fragilitat de l'hidrogen pertany a una fallada trencadissa sense deformació plàstica òbvia per endavant, que sovint condueix a esquerdes sobtades del tub i fuites de l'equip sense senyals d'alerta primerenca. Moltes fàbriques només presten atenció a l'eliminació de l'òxid de la superfície i als efectes anticorrosió, mentre que ignoren els perills ocults de fragilització de l'hidrogen en els processos de protecció àcid i catòdica, donant lloc a fallades sobtades de fractura fràgil dels tubs d'escalfament de paret fines-d'alta resistència. Per tant, la formulació de mesures de control de l'hidrogen és essencial per eliminar els riscos de fragilització de l'hidrogen i garantir la seguretat estructural dels tubs d'escalfament. El mecanisme de formació de la fragilització de l'hidrogen inclou principalment la permeació d'hidrogen, l'enriquiment intern i la propagació d'esquerdes provocada per l'estrès-. Durant el decapat, la reacció química entre la solució àcida i l'acer inoxidable produirà un gran nombre d'àtoms d'hidrogen. Una part de l'hidrogen s'escapa en forma de bombolles d'hidrogen, mentre que la resta es difon a la matriu metàl·lica a través de micro-esquerdes superficials i límits de gra. En condicions de protecció catòdica, la reacció de reducció del càtode genera contínuament àtoms d'hidrogen a la superfície del tub. Per als tubs d'escalfament de-processats en fred doblegats, de paret-prima i d'alta-tensió, la tensió de tracció residual interna proporciona una força motriu per a l'agregació d'hidrogen. L'hidrogen s'acumula als defectes de la gelosia per formar pressió d'hidrogen, que juntament amb l'esforç de tracció de servei extern provoca la ruptura dels enllaços de gra metàl·lic, expandint gradualment les micro-esquerdes en fractures trencadisses penetrants. Aquest estudi resumeix quatre esquemes de prevenció sistemàtica contra la fragilitat de l'hidrogen. En primer lloc, els paràmetres del procés de decapatge estan estrictament optimitzats per reduir l'evolució d'hidrogen. S'adopta una solució de decapatge de baixa-concentració i s'afegeixen additius inhibidors d'hidrogen al líquid àcid per frenar la generació d'àtoms d'hidrogen a la superfície d'acer inoxidable. El temps de remull del decapat s'escurça tant com sigui possible amb la premissa d'eliminar l'escala d'òxid i els contaminants, i es prohibeix el decapat a llarg{31}}temps{30}}alta temperatura per evitar una permeació excessiva d'hidrogen. Després del decapat, es requereix un esbandit immediat amb aigua desionitzada per acabar la reacció de corrosió àcida. En segon lloc, el tractament de deshidrogenació per cocció d'hidrogen s'organitza després del decapat àcid. Els tubs d'escalfament es col·loquen en un forn de temperatura constant a 200-230 graus durant 2-4 hores de conservació de la calor, de manera que els àtoms d'hidrogen dissolts dins del metall puguin escapar cap a l'exterior mitjançant la difusió tèrmica, reduint eficaçment la concentració interna d'hidrogen i eliminant l'estrès d'enriquiment d'hidrogen. Aquest procés de deshidrogenació és obligatori per als tubs d'escalfament de paret fines-treballats en fred- amb un gruix de paret inferior a 1,5 mm. En tercer lloc, el rang potencial de protecció catòdica està calibrat amb precisió per evitar la sobre-protecció. Un potencial de protecció excessivament negatiu desencadenarà una reacció violenta d'evolució d'hidrogen a la superfície del tub i agreujarà la permeació d'hidrogen. El potencial de protecció dels tubs de calefacció d'acer inoxidable 316 s'ha de controlar en un interval segur estret, que pot inhibir la corrosió de dissolució anòdica sense induir una precipitació massiva d'hidrogen. Es realitza un control potencial periòdic per evitar que la deriva dels paràmetres de l'equip condueixi a una-protecció excessiva. En quart lloc, es realitza un tractament d'alleujament de l'estrès residual per als tubs de calefacció de conformació en fred abans del decapat. El recuit d'alleujament de tensió a baixa-temperatura elimina la tensió residual de tracció generada en els processos de plegat, estampació i mecanitzat. Una tensió interna més baixa pot reduir significativament la tendència de l'inici de fissuració induïda per l'hidrogen, millorant fonamentalment la resistència a la fragilitat de l'hidrogen dels substrats d'acer inoxidable. Les proves de fragilització accelerada per hidrogen verifiquen que els tubs d'escalfament tractats amb inhibidor de decapat i cocció de deshidrogenació no tenen esquerdes induïdes per hidrogen després d'un experiment{57} llarg. En canvi, les mostres no tractades pateixen esquerdes fràgils en ambients àcids en un període de servei curt. Les dades d'aplicació de camp mostren que les mesures estandarditzades de control d'hidrogen redueixen la taxa de fallada sobtada i trencadissa dels tubs de calefacció en més d'un 78%. En conclusió, la inhibició de l'evolució d'hidrogen, la implementació de la cocció de deshidrogenació, l'optimització del potencial de protecció catòdica i l'alleujament de l'estrès residual de formació poden evitar eficaçment el fracàs de la fragilitat de l'hidrogen dels tubs de calefacció d'acer inoxidable 316. Aquestes especificacions de control de seguretat eliminen els riscos de danys fràgils ocults de la font del procés i garanteixen la seguretat estructural-a llarg termini dels equips de calefacció industrial en àcids i catòdics.
c entorns de serveis de protecció.
