Hochtemperatur Wasserstoffangriff (HTHA)
High Temperature Hydrogen Attack – Hochtemperatur Wasserstoffangriff
HTHA (High Temperature Hydrogen Attack – Hochtemperatur-Wasserstoffangriff) kann in Industrieanlagen, unter bestimmten Bedingungen, durch Wasserstoff als Schadensquelle hervorgerufen werden. Durch die Reaktion von Wasserstoff mit dem im Stahl enthaltenden Kohlenstoff entsteht Methan (CH4), das sich mit hohem Druck zwischen den Korngrenzen ansammelt. HTHA kann im Grundwerkwerkstoff, in der Wärmeeinflusszone oder in der Schweißnaht entstehen. Besonders betroffene Stahl-Legierungen sind 15 Mo 3 oder 0,5 Mo.
Abhängig vom partiellen Wasserstoffdruck (> 30 bar), der Betriebstemperatur (> 300°C) und den Legierungsbestandteilen im Stahl (15 Mo 3 oder 0,5 Mo) ist das Vorhandensein oder die Entstehung von HTHA möglich. Darüber hinaus spielt auch die Zeit und die Beanspruchung eine entscheidende Rolle. Das bei der chemischen Reaktion gebildete Methan (CH4) sammelt sich in den Hohlräumen an den Korngrenzen und kann dann zu Mikrorissen führen. In der Schweißnaht und Wärmeeinflusszone führt dies meistens zu einer Leckage, bevor es zu einem Bruch kommt. Im Grundwerkstoff führt HTHA oft direkt zu einem Bruch, mit katastrophalen Auswirkungen für Mensch und Umwelt.
Aufgrund des hohen Schädigungspotenzials des HTHA-Mechanismus wird Betreibern empfohlen, vorbeugende Maßnahmen zur frühzeitigen Detektion und Verifizierung des Schädigungsgrades von gefährdeten Komponenten zu veranlassen.
Die von Mistras-GMA angewendeten Prüfmethoden liefern einen zuverlässigen Nachweis auf das Vorhandensein von HTHA im Bauteil, wenn die Erfassungsschwelle überschritten ist. Die Inspektion zeigt sofort (quasi online) eindeutige Resultate und gibt an, wie weit HTHA fortgeschritten ist.
Da die Detektion und Quantifizierung von HTHA nicht nur mit einer Prüfmethode sicher festgestellt werden kann, kommen mehrere Prüfungen zur Anwendung.
Eine Auswahl aus den folgenden Prüfmethoden wird von Mistras-GMA eingesetzt, um HTHA im Grundwerkstoff, in Schweißnähten oder in Wärme beeinflussten Zonen zu detektieren:
- Time of Flight Diffraction (ToFD oder Laufzeit-Beugungs-Methode)
- High focussed Phased Array (PA 64/64)
- Total Focussing Method (TFM)
- Backscatter (Rückstreuungsmethode)
- Velocity Ratio Measurements (Geschwindigkeitsverhältnis-Messung)
- Spectrum Analyse
Die Prüfmethoden können an Oberflächentemperaturen < 50° C vorgenommen werden und entsprechen der Vorgehensweise des technischen Regelwerks API 941 für HTHA Prüfungen.
Vorteile der HTHA-Untersuchung:
- Wenn HTHA festgestellt wird, kann Mistras eine Lebensdauer Berechnung ausführen.
- Frühzeitiges Erkennen von HTHA geschädigten Bereichen und dadurch erhebliche Risikoverminderung beim Weiterbetrieb der Anlage
- Der HTHA-Fortschritt kann genau verfolgt und die Größe des geschädigten Bereiches erfasst werden
- Rechtzeitige Gegenmaßnahmen können ergriffen werden
- Extrem zuverlässige Ultraschall-Prüfmethoden nach dem neuesten Stand der Technik
- Die Prüfungsmethode basiert auf mehr als 29-jähriger nachweisbarer Erfahrung im Bereich HTHA Prüfungen
- Nachweislich zuverlässige und reproduzierbare Prüfmethoden
- Alle Ergebnisse werden übersichtlich, klar und eindeutig dokumentiert
- Prüfungen werden durch qualifiziertes und zertifiziertes (Lavender und Mistras training) Prüfpersonal durchgeführt.
- GMA ist nach DIN EN ISO 17025 zertifiziert