Dalam penyahkelan penjerukan, rawatan elektrokimia, penyaduran elektrik dan keadaan kerja air sisa berasid, 316 tiub pemanasan keluli tahan karat terdedah kepada kegagalan pereputan hidrogen. Apabila ion hidrogen dalam medium berasid memperoleh elektron dan menembusi ke dalam kekisi dalaman keluli tahan karat, atom hidrogen berkumpul pada sempadan butiran, kehelan dan kedudukan kepekatan tegasan sisa. Pengumpulan hidrogen dalaman akan menjana tegasan tegangan dalaman yang besar, yang membawa kepada keretakan rapuh tertunda pada tiub pemanasan di bawah beban perkhidmatan, walaupun tiada penipisan kakisan luaran yang jelas kelihatan pada permukaan. Sejuk-komponen bengkok, haba yang dikimpal-zon terjejas dan bahagian dengan tegasan tegangan sisa yang tinggi mempunyai kerentanan paling tinggi kepada peretasan hidrogen. Berbeza daripada keretakan kakisan tegasan konvensional, keretakan akibat hidrogen-sering berlaku secara tiba-tiba selepas tempoh perkhidmatan, dengan hampir tiada ubah bentuk plastik sebelum patah, membawa bahaya tersembunyi yang serius kepada keselamatan peralatan. Banyak perusahaan hanya menumpukan pada kecekapan pembersihan kerak semasa pembersihan asid, mengabaikan penembusan hidrogen yang disebabkan oleh masa penjerukan yang berlebihan dan kepekatan asid yang tinggi, mengakibatkan kemalangan patah rapuh tertunda pada tiub pemanasan. Oleh itu, keseluruhan{10}}pencegahan dan kawalan kerosakan hidrogen proses mesti dijalankan daripada pengoptimuman proses pembersihan, pengawalan tekanan dan rawatan penyingkiran hidrogen.
Kegagalan peretasan hidrogen mengikuti mekanisme penjerapan hidrogen, penembusan, pengayaan dan keretakan dalaman yang tipikal. Dalam persekitaran berasid, ion hidrogen dikurangkan kepada hidrogen atom pada permukaan keluli tahan karat. Hidrogen atom mempunyai isipadu molekul yang kecil dan boleh dengan mudah melalui sempadan butiran ke bahagian dalam logam. Kawasan dengan tegasan tegangan sisa yang tinggi akan terus menangkap atom hidrogen, dan pengagregatan berterusan hidrogen menghasilkan tekanan dalaman, yang menggalakkan permulaan dan pengembangan retakan mikro. Di bawah beban kerja luaran dan gandingan kakisan sederhana, retakan mikro berkembang pesat menjadi patah rapuh yang menembusi. Semasa penjerukan, kepekatan asid hidrofluorik yang berlebihan, masa rendaman yang terlalu lama dan suhu penjerukan yang tinggi akan mempercepatkan penyerapan hidrogen dengan ketara. Tiub pemanasan-yang dikimpal dan disejukkan dengan struktur terpeka kromium-yang tersusun lebih sensitif kepada kerapuhan hidrogen; apabila hidrogen terkumpul di sempadan butiran, keretakan antara butiran akan mudah berlaku.
Kajian ini mengemukakan empat langkah teknikal yang sistematik untuk mengelakkan kerosakan hidrogen pada 316 tiub pemanasan keluli tahan karat.
Pertama, optimumkan formula pembersihan asid dan parameter proses untuk mengurangkan kadar evolusi hidrogen. Kurangkan kandungan asid hidrofluorik dalam larutan penjerukan dengan sewajarnya dan tambahkan perencat evolusi hidrogen yang cekap untuk menghalang tindak balas pengurangan ion hidrogen pada permukaan logam. Kawal suhu penjerukan di bawah 40 darjah dan hadkan masa rendaman dalam masa 12 minit; sisik oksida degil tempatan hendaklah dirawat dengan memberus bukannya rendaman keseluruhan-lama. Elakkan penjerukan berlebihan-yang bukan sahaja menyebabkan kekasaran permukaan meningkat tetapi juga mempercepatkan penembusan hidrogen ke dalam matriks. Selepas rawatan asid, peneutralan tepat pada masanya dan-pembilasan air ternyahion berbilang peringkat diperlukan untuk mengeluarkan sepenuhnya sisa cecair asid pada permukaan tiub.
Kedua, laksanakan-rawatan pembakar penyahhidrogenan suhu rendah untuk-tiub pemanasan yang diproses dan dikimpal. Selepas penjerukan dan pempasifan, letakkan bahan kerja dalam ketuhar pada suhu 200–230 darjah selama 2–4 jam pemeliharaan haba dan kemudian perlahankan penyejukan. Pembakaran bersuhu tinggi-boleh menggalakkan pelepasan atom hidrogen yang tinggal di dalam kekisi keluli tahan karat dan menghapuskan kebanyakan hidrogen yang boleh meresap, secara asasnya mengurangkan risiko pengayaan hidrogen-yang disebabkan keretakan tertunda. Untuk tiub pemanasan dengan ubah bentuk lenturan besar atau kimpalan dinding-tebal, lanjutkan masa penahanan penyahhidrogenan dengan sewajarnya untuk memastikan penyahjerapan hidrogen yang mencukupi.
Ketiga, hapuskan tegasan tegangan sisa untuk mengurangkan tapak terperangkap hidrogen. Jalankan penyepuhlindapan pelepasan tekanan suhu-rendah pada tiub pemanasan-yang sejuk dan dikimpal sebelum pembersihan asid untuk melepaskan tegasan tegangan sisa pembentukan dan kimpalan. Rawatan shot peening boleh menukar tegasan tegangan permukaan kepada tegasan mampatan, yang boleh menyekat pengumpulan atom hidrogen pada permukaan dan hampir-kecacatan permukaan, mengurangkan kerentanan bahan kepada pereputan hidrogen dengan ketara. Elakkan calar mekanikal sekunder dan ubah bentuk sejuk tiub pemanasan siap, supaya tidak menghasilkan kawasan kepekatan tekanan baru.
Keempat, mengukuhkan pemantauan risiko kerosakan hidrogen dalam persekitaran perkhidmatan elektrokimia. Dalam bengkel penyaduran dan elektrolitik, tetapkan voltan kerja secara munasabah untuk mengelakkan polarisasi katodik tiub pemanasan yang berlebihan, yang akan membawa kepada sejumlah besar evolusi hidrogen pada permukaan logam. Amalkan ikatan ekuipotensi dan pengasingan penebat untuk mengelakkan tiub pemanasan daripada menjadi kawasan katodik gelung arus sesat. Kesan secara kerap prestasi mekanikal tiub pemanasan kelompok utama melalui ujian tegangan kadar terikan perlahan untuk menilai sensitiviti kekosongan hidrogen, dan melaraskan nilai pH sederhana dan skim perlindungan elektrik tepat pada masanya apabila risiko tersembunyi ditemui.
Ujian pengesahan peretasan hidrogen dipercepatkan menunjukkan bahawa tiub pemanasan dengan pembakar penyahhidrogenan dan rawatan pelepasan tekanan tidak mengalami keretakan tertunda selepas-perkhidmatan persekitaran berasid jangka panjang. Sebaliknya, bahan kerja tanpa penyingkiran hidrogen terdedah kepada patah rapuh dalam tempoh 6-11 bulan operasi. Kesimpulannya, menambah perencat hidrogen dalam pembersihan asid, melaksanakan penaik penyahhidrogenan piawai, menghapuskan tekanan tegangan sisa dan mengoptimumkan keadaan operasi elektrokimia dengan berkesan boleh menyekat penembusan hidrogen dan laluan pengayaan. Langkah-langkah kawalan ini mengelakkan kegagalan rapuh secara tiba-tiba yang disebabkan oleh kerosakan hidrogen, menjamin integriti struktur 316 tiub pemanasan keluli tahan karat dalam persekitaran industri berasid dan elektrokimia, dan meningkatkan keselamatan operasi peralatan dengan banyak.
