HTHA

  • HTHA in Industrieanlagen

High Temperature Hydrogen Attack – Hochtemperatur Wasserstoffangriff

HTHA 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 Wärmeeinfusszone 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 0°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 führt dies meistens zu einer Leckage, bevor es zu einem Bruch kommt. In der Wärmeeinflusszone und im Grundwerkstoff führt HTHA oft direkt zu einem Bruch, mit katastrophalen Auswirkungen für Mensch und Umwelt.
 
Die von Mistras-GMA angewendete Prüfmethode für den Grundwerkstoff liefert 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.
 
Die Prüfung kann an Oberflächentemperaturen < 450° C angewendet werden. Die Prüfmethode entspricht dem Stand der Technik für Ultraschallprüfungen und verwendet Verfahren wie u.a. Time of Flight Diffraction (ToFD oder Laufzeit-Beugungs-Methode), Backscatter (Rückstreuungsmethode) und Velocity Ratio Measurements (Geschwindigkeitsverhältnis-Messung). Diese Methoden entsprechen auch der Vorgehensweise des technischen Regelwerks API 941 für HTHA Prüfungen.

Ultraschalltechnik Backscatter (Rückstreuungsmethode)

  • Flächiges Scannen der Prüfoberfläche
  • Schnelle Screening Methode für große Prüfflächen zum Nachweis auf das Vorhandensein von HTHA
  • Notiz: Wenn 100% der Wandstärke betroffen ist, kann HTHA mit dieser Methode nicht mehr nachgewiesen werden

Velocity Ratio Measurements (Geschwindigkeitsverhältniss-Messung)

  • Ist eine punktuelle Prüfung
  • Unterscheidet zwischen Einschlüsse, die bei der Produktion entstanden sind und  den HTHA Mikrorissen, die durch die Ansammlung von Methan (CH4) an den Korngrenzen entstanden sind
  • Ermittlung der mit HTHA geschädigten Wanddicke zwischen 0% bis 99 % von der Bauteildicke
 
Vorteile von HTHA
  • 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 25-jähriger nachweisbarer Erfahrung im Bereich HTHA Prüfungen
  • Bis heute wurden keine falschen Einschätzungen gemacht
  • Nachweislich zuverlässige und reproduzierbare Prüfmethoden
  • Alle Ergebnisse werden übersichtlich, klar und eindeutig dokumentiert
  • Keine Einschränkungen der Prüftechnik durch die Bauteilgeometrie Prüfungen werden durch qualifiziertes und zertifiziertes Prüfpersonal durchgeführt
  • GMA ist nach DIN EN ISO 17025 zertifiziert