JPH0238843A - 装置材料の水素侵食の検出方法 - Google Patents
装置材料の水素侵食の検出方法Info
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- JPH0238843A JPH0238843A JP18921988A JP18921988A JPH0238843A JP H0238843 A JPH0238843 A JP H0238843A JP 18921988 A JP18921988 A JP 18921988A JP 18921988 A JP18921988 A JP 18921988A JP H0238843 A JPH0238843 A JP H0238843A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、石油精製、石油化学、化学、石炭液化、石炭
ガス化等の工場における高温高圧水素環境で操業される
装置材料に発生する水素侵〈従来の技術〉 化学、石油゛精製、石油化学、石炭のガス化液化工場の
高温高圧水素環境で操業される装置の鋼製の圧力容器、
配管には、使用材料の化学組成、製造条件、操業条件に
よっては、長時間の操業により材料に水素侵食が発生し
て材質が劣化することがあり、安全操業上大きな問題と
なっている。
ガス化等の工場における高温高圧水素環境で操業される
装置材料に発生する水素侵〈従来の技術〉 化学、石油゛精製、石油化学、石炭のガス化液化工場の
高温高圧水素環境で操業される装置の鋼製の圧力容器、
配管には、使用材料の化学組成、製造条件、操業条件に
よっては、長時間の操業により材料に水素侵食が発生し
て材質が劣化することがあり、安全操業上大きな問題と
なっている。
これは、ミクロには鋼中の炭化物と鋼中に浸入してきた
水素が反応して、粒界にメタンガス気泡を生ずる現象で
あり、マクロには、材料に特有の潜伏期の後に、急激に
靭性、延性等の機械的性質が劣化することが特徴である
。
水素が反応して、粒界にメタンガス気泡を生ずる現象で
あり、マクロには、材料に特有の潜伏期の後に、急激に
靭性、延性等の機械的性質が劣化することが特徴である
。
高温高圧水素環境で操業される圧力容器、配管の材料に
はＣｒ−ＭｏｗＩが使用されるが、その選定にあたって
は、通常、実操業における水素侵食に起因する事故等の
経験をもとに、鋼種毎に水素侵食の発生しない上限の温
度、水素圧力を規定したネルソン線図が参考にされてき
た。
はＣｒ−ＭｏｗＩが使用されるが、その選定にあたって
は、通常、実操業における水素侵食に起因する事故等の
経験をもとに、鋼種毎に水素侵食の発生しない上限の温
度、水素圧力を規定したネルソン線図が参考にされてき
た。
しかし、最近の製鋼技術の発展に伴う不純物元素の低減
、水素侵食の研究の進展により、同一鋼種のＣｒ−Ｍｏ
鋼であっても、著しく水素侵食感受性の異なる材料が製
造され始めた。 また、経済性の面からプラント類を
従来の経験を超えた長期間使用したいという気運にもか
かわらず、ネルソン線図では、安全運転のための上限の
温度５水素圧力が車−の曲線で規定されているのみで時
間の項がないこと等、不十分な点が多い。 このため、
旧来のネルソン線図によっていては、現行の材料、使用
期間等の変化に対応でき難くなっている。
、水素侵食の研究の進展により、同一鋼種のＣｒ−Ｍｏ
鋼であっても、著しく水素侵食感受性の異なる材料が製
造され始めた。 また、経済性の面からプラント類を
従来の経験を超えた長期間使用したいという気運にもか
かわらず、ネルソン線図では、安全運転のための上限の
温度５水素圧力が車−の曲線で規定されているのみで時
間の項がないこと等、不十分な点が多い。 このため、
旧来のネルソン線図によっていては、現行の材料、使用
期間等の変化に対応でき難くなっている。
以上の理由により、個々の装置毎に、水素侵食の発生の
有無を検知する技術の確立が求められている。
有無を検知する技術の確立が求められている。
従来、水素侵食の検知方法としては、特開昭６２−２２
３６６３号公報、特開昭６１−２５０４７号公報、特開
昭６０−９８３６５号公報および特開昭５８−３９９４
５号公報に開示された技術が知られている。
３６６３号公報、特開昭６１−２５０４７号公報、特開
昭６０−９８３６５号公報および特開昭５８−３９９４
５号公報に開示された技術が知られている。
〈発明が解決しようとする課題〉
上述した様に、装置材料の水素侵食の検知方法が提案さ
れている。 しかし、これらはいずれも比較的大がかり
な装置を必要としており、圧力容器、配管の検査現場で
使用するには簡便さに欠け、また経済的ではない。
れている。 しかし、これらはいずれも比較的大がかり
な装置を必要としており、圧力容器、配管の検査現場で
使用するには簡便さに欠け、また経済的ではない。
加えて、例えば特開昭６０−９８３６５号公報に開示さ
れている方法を工場の圧力容器に適用しようとした場合
、ノズル付近のように複雑な形状の部位では測定できな
いことがあるという問題がある。
れている方法を工場の圧力容器に適用しようとした場合
、ノズル付近のように複雑な形状の部位では測定できな
いことがあるという問題がある。
また、非破壊検査で多用されている超音波法は、装置材
料の水素侵食によって発生するメタン気泡の径が１μｍ
程度であるため、適用出来ない。
料の水素侵食によって発生するメタン気泡の径が１μｍ
程度であるため、適用出来ない。
そこで、簡便で経済的な、水素侵食の発生の有無を検知
する技術の確立が切望されている。
する技術の確立が切望されている。
本発明は、上記の経済的、社会的要請に応じ、従来技術
の不十分な点を考慮してなされたもので、高温高圧水素
環境に長時間曝される圧力容器や配管に生じる水素侵食
の発生の有無を、？ＪＯ！に検知する方法を提供するこ
とを目的とする。
の不十分な点を考慮してなされたもので、高温高圧水素
環境に長時間曝される圧力容器や配管に生じる水素侵食
の発生の有無を、？ＪＯ！に検知する方法を提供するこ
とを目的とする。
なお、水素侵食の簡便な検知方法として、スンプ試料の
ｗｌ寮による方法も考えられるが、この方法は装置材料
の一部を削りとる必要があり、安全性の面から適切な方
法とは言い難い。
ｗｌ寮による方法も考えられるが、この方法は装置材料
の一部を削りとる必要があり、安全性の面から適切な方
法とは言い難い。
く課題を解決するための手段〉
水素侵食が発生している装置材料では、水素が飽和し、
また、メタン気泡が発生しているため、電解水素チャー
ジ法によって鋼中に水素を吸蔵させると、その水素は容
易にメタンガス中に遊離し、気泡の圧力を高め、装置材
料表面に膨れを生じさせる。 一方、水素侵食を受けて
いない装置材料では、水素は飽和してなく、また、メタ
ン気泡も存在しないため、吸蔵させた水素は容易には遊
離せず、従って装置材料表面に膨れは発生しない。 本
発明は、上記の知見から構成されたものである。
また、メタン気泡が発生しているため、電解水素チャー
ジ法によって鋼中に水素を吸蔵させると、その水素は容
易にメタンガス中に遊離し、気泡の圧力を高め、装置材
料表面に膨れを生じさせる。 一方、水素侵食を受けて
いない装置材料では、水素は飽和してなく、また、メタ
ン気泡も存在しないため、吸蔵させた水素は容易には遊
離せず、従って装置材料表面に膨れは発生しない。 本
発明は、上記の知見から構成されたものである。
即ち、本発明は、電解水素チャージ法により、６０℃以
下の所定の電解液を用い、この電解液および鋼種に応じ
た電解電ａ密度および電解時間で装置材料の表面より強
制的に水素を吸蔵させ、装置表面の膨れの有無により、
水素侵食の発生の有無を知ることを特徴とする装置材料
の水素侵食の検出方法を提供するものである。
下の所定の電解液を用い、この電解液および鋼種に応じ
た電解電ａ密度および電解時間で装置材料の表面より強
制的に水素を吸蔵させ、装置表面の膨れの有無により、
水素侵食の発生の有無を知ることを特徴とする装置材料
の水素侵食の検出方法を提供するものである。
以下に、本発明の詳細な説明する。
本発明では、電解水素チャージ法により、装置材料の表
面より強制的に水素を吸蔵させる。
面より強制的に水素を吸蔵させる。
電解液は、通常使用されている電解液であればいずれで
もよいが、例えば、（ＮａＯＨ＋ＮａＣＮ）ｌ液、ＨＣ
Ｉ溶液、Ｎ ａＯＨ溶液、Ｈ２ＳＯａ １９液、（Ｈ２
Ｓ ０４ ＋ Ａ Ｓｔ Ｏｓ ）溶液等を用いるとよ
い。
もよいが、例えば、（ＮａＯＨ＋ＮａＣＮ）ｌ液、ＨＣ
Ｉ溶液、Ｎ ａＯＨ溶液、Ｈ２ＳＯａ １９液、（Ｈ２
Ｓ ０４ ＋ Ａ Ｓｔ Ｏｓ ）溶液等を用いるとよ
い。
適切な電解電流密度は、電解液および鋼の種類によって
異なるが、電解液と鋼の組み合わせ毎の好ましい範囲を
第１表に示した。
異なるが、電解液と鋼の組み合わせ毎の好ましい範囲を
第１表に示した。
各々、第１表に示した範囲外では、鋼に吸蔵させる水素
量が不適切となる。
量が不適切となる。
電解液の温度は、６０℃以下であればよい。
６０℃超であると、鋼に吸蔵させる水素量が多すぎ、正
しい結果が得られない。
しい結果が得られない。
電解時間は、１時間以上が好ましい、 １時間未満で
あると、鋼に吸蔵させる水素量が足りなく、正しい結果
が得られない。
あると、鋼に吸蔵させる水素量が足りなく、正しい結果
が得られない。
第 １ 表（電解電流密度）
単位：ｍＡ／ｃｍ’
〈実施例〉
本発明を、実施例により、具体的に説明する。
（実施例１）
第２表に示した条件で水素ａ露され、１４０℃にて測定
したシャルピー吸収エネルギーが′ｆＳ２表に示した値
であるＣ −１／ ２ Ｍ ｏ鋼の水素侵食材（メタン
気泡発生）および未侵食材（メタン気泡未発生）に、（
０，ｌＮＮａＯＨ＋０．ＩＮＮａＣＮ）ｉ液を用い、第
２表に示した電解電流密度で、液温２３℃で、水素を１
時間吸蔵させた。 その後、鋼材表面の膨れの発生の有
無を観察した。 結果は第２表に示した。
したシャルピー吸収エネルギーが′ｆＳ２表に示した値
であるＣ −１／ ２ Ｍ ｏ鋼の水素侵食材（メタン
気泡発生）および未侵食材（メタン気泡未発生）に、（
０，ｌＮＮａＯＨ＋０．ＩＮＮａＣＮ）ｉ液を用い、第
２表に示した電解電流密度で、液温２３℃で、水素を１
時間吸蔵させた。 その後、鋼材表面の膨れの発生の有
無を観察した。 結果は第２表に示した。
（実施例２）
第３表に示した条件で水素暴露され、０℃にて測定した
シャルピー吸収エネルギーが第３表に示した値である２
−１／ ４ Ｃｒ −Ｉ Ｍ 。
シャルピー吸収エネルギーが第３表に示した値である２
−１／ ４ Ｃｒ −Ｉ Ｍ 。
鋼の水素侵食材および未侵食材に、（０，ｌＮＮａＯＨ
＋０．ＩＮＮａＣＮ）溶を夜を用い、第３表に示した電
解電流密度で、液温２３℃で、水素を１時間吸蔵させた
。 その後、鋼材表面の膨れの発生の有無を観察した。
＋０．ＩＮＮａＣＮ）溶を夜を用い、第３表に示した電
解電流密度で、液温２３℃で、水素を１時間吸蔵させた
。 その後、鋼材表面の膨れの発生の有無を観察した。
結果は第３表に示した。
（実施例３）
第４表に示した条件で水素ａ露され、０℃にて測定した
シャルピー吸収エネルギーが第４表に示した値である２
・１／４Ｃｒ−ＩＭ。
シャルピー吸収エネルギーが第４表に示した値である２
・１／４Ｃｒ−ＩＭ。
鋼の水素侵食材および未侵食材に、（ＯＮＨ２Ｓｏ
４ ＋１ ００ｍｇ／ ｉ Ａ、２０． ）ｉ３
ン（（［を用い、第４表に示した電解電流密度で、液温
２３℃で、水素を１時間吸蔵させた。 その後、鋼材表
面の膨れの発生の有無を観察した。 結果は第４表に示
した。
４ ＋１ ００ｍｇ／ ｉ Ａ、２０． ）ｉ３
ン（（［を用い、第４表に示した電解電流密度で、液温
２３℃で、水素を１時間吸蔵させた。 その後、鋼材表
面の膨れの発生の有無を観察した。 結果は第４表に示
した。
（実施例４）
第５表に示した条件で水素暴露され、１２０℃にて測定
したシャルピー吸収エネルギーが第５表に示した値であ
る１・１／４Ｃｒ−１／２ Ｍ Ｏｗｌの水素侵食材お
よび未侵食材に、Ｉ ＮＮａＯＨ溶液を用い、第５表に
示した電解ｉ流密環で、液温２３℃で、水素を１時間吸
蔵させた。 その後、鋼材表面の膨れの発生の有無を［
察した。 結果は第５表に示した。
したシャルピー吸収エネルギーが第５表に示した値であ
る１・１／４Ｃｒ−１／２ Ｍ Ｏｗｌの水素侵食材お
よび未侵食材に、Ｉ ＮＮａＯＨ溶液を用い、第５表に
示した電解ｉ流密環で、液温２３℃で、水素を１時間吸
蔵させた。 その後、鋼材表面の膨れの発生の有無を［
察した。 結果は第５表に示した。
（実施例５）
第６表に示した条件で水素暴露され、１２０℃にて測定
したシャルピー吸収エネルギーが第６表に示した値であ
るＩ Ｃｒ −１／ ２ Ｍ ｏ鋼の水素侵食材に、０
、 １ Ｎ Ｈ２Ｓ Ｏ４溶液を用い、第６表に示し
た電解電流密度で、液温２３℃で、水素を１時間吸蔵さ
せた。 その後、鋼材表面の膨れの発生の有無を観察し
た。 結果は第６表に示した。
したシャルピー吸収エネルギーが第６表に示した値であ
るＩ Ｃｒ −１／ ２ Ｍ ｏ鋼の水素侵食材に、０
、 １ Ｎ Ｈ２Ｓ Ｏ４溶液を用い、第６表に示し
た電解電流密度で、液温２３℃で、水素を１時間吸蔵さ
せた。 その後、鋼材表面の膨れの発生の有無を観察し
た。 結果は第６表に示した。
第２表〜第６表から明らかなように、水素未暴Ｂ（水素
暴露時間０．コントロール）に比べてシャルビー吸収エ
ネルギーが５ｋｇｆ−ｍ以上低下している水素侵食材で
は、第１表に示した電解電流密度で水素を１時間吸蔵さ
せると、鋼材表面に膨れが発生する。 しかし、電解電
流密度が第１表に示した値よりも小さいと、水素侵食材
であるにもかかわらず、鋼材表面に膨れは発生しない。
暴露時間０．コントロール）に比べてシャルビー吸収エ
ネルギーが５ｋｇｆ−ｍ以上低下している水素侵食材で
は、第１表に示した電解電流密度で水素を１時間吸蔵さ
せると、鋼材表面に膨れが発生する。 しかし、電解電
流密度が第１表に示した値よりも小さいと、水素侵食材
であるにもかかわらず、鋼材表面に膨れは発生しない。
一方、水素未暴露や、水素未暴露に比べてシャルピー吸
収エネルギーの低下が５ｋｇｆ・ｍ未満の水素未侵食材
では、第１表に示した電解電流密度で水素を１時間吸蔵
させても、鋼材表面に膨れは発生しない。 しかし、電
解電流密度が第１表に示した値よりも大きいと、水素未
侵食材であるにもかかわらず鋼材表面に膨わが発生する
ため、水素銹起割れとの区別がです、水素侵食の発生の
有無を検出できない。
収エネルギーの低下が５ｋｇｆ・ｍ未満の水素未侵食材
では、第１表に示した電解電流密度で水素を１時間吸蔵
させても、鋼材表面に膨れは発生しない。 しかし、電
解電流密度が第１表に示した値よりも大きいと、水素未
侵食材であるにもかかわらず鋼材表面に膨わが発生する
ため、水素銹起割れとの区別がです、水素侵食の発生の
有無を検出できない。
以上より、電解液および鋼の種類の組み合わせ毎に、適
切な電解電流密度、液温、時間で本発明の方法を行えば
、装置材料の水素侵食の発生の有無を、容易に検出する
ことができる。
切な電解電流密度、液温、時間で本発明の方法を行えば
、装置材料の水素侵食の発生の有無を、容易に検出する
ことができる。
〈発明の効果〉
本発明によれば、高温高圧水素環境で操業される圧力容
器、配管等の装置材料における水素侵食の発生を、非破
壊的に、簡便に検知することがでざる。 従って、材質
劣化に起因する事故を未然に防ぐことができる等の大き
な工業的価値を有する。
器、配管等の装置材料における水素侵食の発生を、非破
壊的に、簡便に検知することがでざる。 従って、材質
劣化に起因する事故を未然に防ぐことができる等の大き
な工業的価値を有する。
Claims (1)
- （１）電解水素チャージ法により、６０℃以下の所定の
電解液を用い、この電解液液および鋼種に応じた電解電
流密度および電解時間で装置材料の表面より強制的に水
素を吸蔵させ、装置表面の膨れの有無により、水素侵食
の発生の有無を知ることを特徴とする装置材料の水素侵
食の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18921988A JPH0654289B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 装置材料の水素侵食の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18921988A JPH0654289B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 装置材料の水素侵食の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238843A true JPH0238843A (ja) | 1990-02-08 |
| JPH0654289B2 JPH0654289B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16237559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18921988A Expired - Lifetime JPH0654289B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 装置材料の水素侵食の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654289B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7552643B2 (en) | 2006-12-08 | 2009-06-30 | Centre For Nuclear Energy Research (CNER) | Device and system for corrosion detection |
| JP2017122633A (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 新日鐵住金株式会社 | 耐水素脆化特性評価方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8118447B2 (en) | 2007-12-20 | 2012-02-21 | Altair Engineering, Inc. | LED lighting apparatus with swivel connection |
| US8324817B2 (en) | 2008-10-24 | 2012-12-04 | Ilumisys, Inc. | Light and light sensor |
| US8901823B2 (en) | 2008-10-24 | 2014-12-02 | Ilumisys, Inc. | Light and light sensor |
| WO2011119921A2 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Altair Engineering, Inc. | Led light with thermoelectric generator |
| US8540401B2 (en) | 2010-03-26 | 2013-09-24 | Ilumisys, Inc. | LED bulb with internal heat dissipating structures |
| CA2794512A1 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | David L. Simon | Led light tube with dual sided light distribution |
| US8523394B2 (en) | 2010-10-29 | 2013-09-03 | Ilumisys, Inc. | Mechanisms for reducing risk of shock during installation of light tube |
| US8870415B2 (en) | 2010-12-09 | 2014-10-28 | Ilumisys, Inc. | LED fluorescent tube replacement light with reduced shock hazard |
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-
1988
- 1988-07-28 JP JP18921988A patent/JPH0654289B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0654289B2 (ja) | 1994-07-20 |
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