Cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika 316 često se podvrgavaju kiselinskom tretmanu tijekom proizvodnje i instalacije, a neka oprema za uronjeno grijanje usvaja katodnu zaštitu kako bi se oduprla kloridnoj koroziji. U ova dva tipična radna okruženja, atomski vodik se lako stvara i prodire u unutrašnjost materijala od nehrđajućeg čelika. Atomi vodika nakupljaju se na granicama zrna, dislokacijama i unutarnjim mikro-defektima, što rezultira lokalnom unutarnjom koncentracijom naprezanja. Nakon što vlačno naprezanje prijeđe prag loma materijala, vodikom-inducirane mikro-pukotine nastaju i brzo se šire, što se definira kao vodikova krtost. Za razliku od konvencionalne elektrokemijske korozije, vodikova krhkost pripada krtom slomu bez očite plastične deformacije unaprijed, što često dovodi do iznenadnog pucanja cijevi i curenja opreme bez ranih signala upozorenja. Mnoge tvornice obraćaju pažnju samo na površinsko uklanjanje hrđe i učinke protiv-korozije, dok zanemaruju skrivene opasnosti od vodikove krtosti u kiselim i katodnim postupcima zaštite, što rezultira iznenadnim krhkim lomovima visoko{10}}tankostijen-grijaćih cijevi. Stoga je formuliranje mjera za kontrolu vodika ključno za uklanjanje rizika od vodikove krtosti i osiguravanje strukturne sigurnosti grijaćih cijevi. Mehanizam stvaranja vodikove krtosti uglavnom uključuje prodiranje vodika, unutarnje obogaćivanje i širenje pukotine-potaknuto naprezanjem. Tijekom kiseljenja, kemijska reakcija između kisele otopine i nehrđajućeg čelika proizvest će veliki broj atoma vodika. Dio vodika izlazi u obliku mjehurića vodika, dok ostatak difundira u metalnu matricu kroz površinske mikro-pukotine i granice zrna. Pod uvjetima katodne zaštite, reakcija redukcije katode kontinuirano stvara atome vodika na površini cijevi. Za hladno{20}}savijene, tanko{21}}zidne i visoko{22}}napregnute cijevi za grijanje, unutarnje zaostalo vlačno naprezanje predstavlja pokretačku snagu za agregaciju vodika. Vodik se skuplja na defektima rešetke kako bi se stvorio tlak vodika, koji zajedno s vanjskim vlačnim naprezanjem uzrokuje kidanje veza metalnih zrna, postupno šireći mikro-pukotine u prodorne krhke lomove. Ova studija sažima četiri sheme sustavne prevencije protiv vodikove krtosti. Prvo, parametri procesa kiseljenja su strogo optimizirani kako bi se smanjilo razvijanje vodika. Usvojena je otopina za kiseljenje niske-koncentracije, a aditivi za inhibitore vodika dodaju se u kiselu tekućinu kako bi se spriječilo stvaranje atoma vodika na površini od nehrđajućeg čelika. Vrijeme kiseljenja skraćuje se što je više moguće pod pretpostavkom uklanjanja kamenca oksida i zagađivača, a dugotrajno kiseljenje na visokoj-temperaturi-zabranjeno je kako bi se izbjeglo prekomjerno prodiranje vodika. Nakon kiseljenja, potrebno je odmah temeljito ispiranje deioniziranom vodom kako bi se zaustavila reakcija kiselinske korozije. Drugo, tretman dehidrogenacijom pečenjem vodikom organiziran je nakon kiselinskog kiseljenja. Cijevi za grijanje stavljaju se u pećnicu s konstantnom temperaturom na 200-230 stupnjeva na 2-4 sata očuvanja topline, tako da atomi vodika otopljeni unutar metala mogu pobjeći prema van toplinskom difuzijom, učinkovito smanjujući unutarnju koncentraciju vodika i eliminirajući stres obogaćivanja vodikom. Ovaj proces dehidrogenacije obavezan je za hladno{40}}obrađene tankostijene-cijevi za grijanje s debljinom stijenke ispod 1,5 mm. Treće, potencijalni raspon katodne zaštite precizno je kalibriran kako bi se izbjegla prekomjerna-zaštita. Pretjerano negativan zaštitni potencijal potaknut će burnu reakciju razvijanja vodika na površini cijevi i pogoršati prodiranje vodika. Zaštitni potencijal grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 treba kontrolirati u uskom sigurnom intervalu, koji može spriječiti koroziju anodnog otapanja bez induciranja masivnog taloženja vodika. Provodi se redovito praćenje potencijala kako bi se spriječilo pomicanje parametara opreme koje dovodi do prekomjerne-zaštite. Četvrto, tretman za smanjenje zaostalog naprezanja provodi se za cijevi za hladno oblikovanje prije dekapiranje. Žarenje za ublažavanje naprezanja na niskim-temperaturama eliminira zaostalo vlačno naprezanje koje nastaje u procesima savijanja, štancanja i strojne obrade. Niže unutarnje naprezanje može značajno smanjiti tendenciju nastanka pukotina izazvanih vodikom-, temeljno poboljšavajući otpornost podloga od nehrđajućeg čelika na krtost vodikom. Ubrzani testovi krtosti vodikom potvrđuju da cijevi za grijanje obrađene inhibitorom kiseljenja i pečenjem dehidrogenacijom nemaju pukotine-izazvane vodikom nakon dugotrajnog-starenja pod stresom eksperimenti. Nasuprot tome, neobrađeni uzorci pate od krhkih pukotina u kiselim sredinama unutar kratkog perioda upotrebe. Podaci o primjeni na terenu pokazuju da standardizirane mjere kontrole vodika smanjuju stopu iznenadnog krhkog kvara grijaćih cijevi za više od 78%. Zaključno, inhibicija razvijanja vodika, provedba pečenja dehidrogenacijom, optimiziranje katodnog zaštitnog potencijala i smanjenje zaostalog naprezanja mogu učinkovito izbjeći vodikovu krhkost cijevi za grijanje od 316 nehrđajućeg čelika. Ove specifikacije sigurnosne kontrole eliminiraju skrivene rizike krhke štete od izvora procesa i jamče dugoročnu-konstrukcijsku sigurnost opreme za industrijsko grijanje u kiselim i katodnim uvjetima
c okruženja službe zaštite.
