なぜ重要か
水素誘起割れ（HIC）は、炭素鋼パイプラインおよび圧力容器において、最も損傷が大きく、最も視認しにくい故障モードの一つです。これは、外部負荷なしに進行します。水性H2S腐食によって生成された原子状水素が鋼中に拡散し、内部の介在物やバンド状ミクロ組織で再結合して内部割れを形成します。HICが発見された時点では、機器は通常修理不可能な状態になっています。
このガイドでは、メカニズム、標準試験方法（NACE TM0284）、多くのプロジェクトで使用される合格基準、およびHIC耐性条項を配管・継手の発注書に組み込む方法について説明します。
主要な技術的事実
メカニズム
- 鋼表面での水性H2S腐食により原子状水素が放出されます。
- 硫化物イオンが表面での水素再結合を妨げ、水素原子を鋼中に拡散させます。
- 鋼内部で水素原子がMnS介在物、バンド状フェライト-パーライト、またはその他の不連続部に集まり、H2ガスとして再結合して高い内圧を生成します。
- この圧力により、外部負荷なしで内部の階段状または平面状の割れが発生・伝播します。
試験方法（NACE TM0284）
NACE TM0284は、試験片をH2S飽和試験溶液中に96時間浸漬することを規定しています。一般的に2つの溶液が使用されます：
- 溶液A：NACE酸性ブライン（過酷サービス）。
- 溶液B：人工海水（より穏やか）。
暴露後、試験片を切断し、金属組織的に検査します。試験片ごとに3つの指標が報告され、平均化されます：
- CLR - 割れ長さ比。
- CTR - 割れ厚さ比。
- CSR - 割れ感度比。
