Evaluación del efecto del aislamiento térmico sobre la tendencia a la fisuración por corrosión bajo tensión externa del acero inoxidable austenítico ASTM C692.

Evaluación del efecto del aislamiento térmico sobre la tendencia a la fisuración por corrosión bajo tensión externa del acero inoxidable austenítico ASTM C692.

La norma ASTM C692, Método de ensayo estándar para evaluar el efecto de los materiales aislantes en la tendencia a la corrosión bajo tensión externa del acero inoxidable austenítico, desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM), describe dos métodos de ensayo para la evaluación en laboratorio con el fin de determinar si los materiales aislantes contribuyen a la corrosión bajo tensión externa debido a los cloruros solubles presentes en el material aislante. Esta norma no pretende abarcar todas las posibles condiciones de campo que contribuyen a la corrosión bajo tensión externa del acero inoxidable austenítico.

Evaluación del efecto del aislamiento térmico sobre la tendencia a la fisuración por corrosión bajo tensión externa del acero inoxidable austenítico ASTM C692.

Una característica inherente a algunas aleaciones de acero inoxidable austenítico es su tendencia a agrietarse en puntos de tensión al exponerse a ciertos ambientes corrosivos. Los mecanismos de agrietamiento por corrosión bajo tensión externa son complejos y aún no se comprenden del todo, pero parecen estar relacionados con ciertas propiedades metalúrgicas. Los iones cloruro y fluoruro pueden provocar agrietamiento por corrosión bajo tensión en ausencia de iones inhibidores.

Los cloruros son comunes en muchos entornos, por lo que se debe tener mucho cuidado para proteger el acero inoxidable austenítico de la contaminación por cloruros.

La norma ASTM C692, un estándar de ensayo de materiales ampliamente aceptado para evaluar el efecto del aislamiento térmico sobre la tendencia de los aceros inoxidables austeníticos a desarrollar agrietamiento por corrosión bajo tensión externa, establece procedimientos de laboratorio para determinar si los materiales de aislamiento térmico promueven el agrietamiento por corrosión bajo tensión externa de los aceros inoxidables austeníticos debido a la presencia de cloruros solubles y otras especies corrosivas.

Los aceros inoxidables austeníticos como el 304, el 304L, el 316 y el 316L se utilizan comúnmente en las siguientes áreas:

  • plantas de procesamiento químico
  • Instalaciones de petróleo y gas
  • terminales de GNL
  • centrales nucleares
  • Equipos para el procesamiento de alimentos
  • Instalaciones farmacéuticas
  • Sistemas de tuberías industriales

Estos materiales generalmente tienen una excelente resistencia a la corrosión. Sin embargo, pueden sufrir agrietamiento por corrosión bajo tensión externa bajo las siguientes condiciones específicas:

  • tensión de tracción
  • Ni
  • oxígeno
  • Alta temperatura
  • contaminación por cloruro

La norma ASTM C692 determina si un material aislante contribuye a este mecanismo de fallo antes de que se apruebe su uso.

La corrosión bajo tensión externa se desarrolla en la superficie exterior del acero inoxidable debajo del aislamiento térmico. Este proceso generalmente ocurre de la siguiente manera:

  • El agua de lluvia o la condensación penetran en el aislamiento.
  • El agua disuelve las sales de cloruro presentes en el aislante.
  • El calentamiento provoca evaporación.
  • Los cloruros se condensan en la superficie del acero inoxidable.
  • Las tensiones de tracción y las altas temperaturas provocan microfisuras.
  • Las grietas se extienden hasta que se produce un fallo catastrófico.

Debido a que el daño se produce debajo del aislamiento, a menudo permanece oculto hasta que se produce un deterioro significativo.

La norma ASTM C692 proporciona métodos de laboratorio para evaluar si los materiales aislantes aumentan la tendencia a la fisuración por corrosión bajo tensión externa. Esta norma,

  • Evalúa el aislamiento antes de su uso comercial.
  • Compara diferentes formulaciones de aislamiento.
  • Describe nuevos productos de aislamiento.
  • Apoya los programas de aprobación de materiales.

Este método de ensayo está diseñado principalmente como una prueba de cualificación previa a la producción, en lugar de una prueba de control de calidad rutinaria para cada lote de producción. La verificación química de los lotes de producción se realiza según la norma ASTM C871.

Este procedimiento se puede aplicar a numerosos productos aislantes, entre ellos:

  • Lana mineral
  • Aislamiento de fibra de vidrio
  • Silicato de calcio
  • Vidrio celular
  • Aislamiento de perlita
  • Aislamiento de fibra cerámica
  • Cementos aislantes
  • Sistemas de aislamiento de alta temperatura

Este procedimiento puede utilizarse para evaluar tanto materiales aislantes absorbentes como no absorbentes.

La norma ASTM C692 utiliza probetas de acero inoxidable austenítico sensibilizado que han sido deliberadamente hechas susceptibles al agrietamiento inducido por cloruros. Durante las pruebas,

  • El material aislante está en contacto con la muestra.
  • El agua ionizada proporciona humedad.
  • Las altas temperaturas aceleran la corrosión.
  • Los cloruros solubles se desplazan hacia la superficie del metal.
  • Las muestras permanecen expuestas durante aproximadamente 28 días.
  • Posteriormente, se examinan las muestras para detectar grietas por corrosión bajo tensión.

La norma ASTM C692 define dos procedimientos de laboratorio adecuados para diferentes tipos de aislamiento. Estos métodos simulan lo siguiente:

  • Aislamiento húmedo
  • Ciclo térmico
  • migración de cloruro
  • Concentración de sales corrosivas
  • Exposición a largo plazo

El objetivo es reproducir las condiciones ambientales en las que es más probable que se inicie la fisuración por corrosión bajo tensión externa durante el uso.

El equipo utilizado en las pruebas generalmente incluye lo siguiente:

  • Probetas de acero inoxidable
  • Dispositivo de calefacción controlada
  • Sistema de distribución de agua
  • Muestras de aislamiento para pruebas
  • Dispositivos de exposición
  • Microscopio óptico
  • Equipos para la preparación metalográfica
  • Herramientas de inspección de grietas
  • Criterios de evaluación

Tras la exposición, las muestras se examinan para detectar lo siguiente:

  • Agrietamiento superficial
  • Agrietamiento intergranular
  • Agrietamiento intragranular
  • Densidad de fracturas
  • Longitud de la grieta
  • Puntos de partida de crack

Si no se observan grietas en las condiciones especificadas, el aislamiento presenta una resistencia aceptable a la aparición de grietas por corrosión bajo tensión externa.

La norma ASTM C692 está estrechamente relacionada con la norma “ASTM C795 Especificación estándar para aislamiento térmico para uso en contacto con acero inoxidable austenítico”, que es una especificación para aislamiento térmico diseñado para su uso en contacto con acero inoxidable austenítico. Típicamente,

  • La norma ASTM C692 evalúa la tendencia del aislamiento a agrietarse.
  • La norma ASTM C871 mide los iones de cloruro, fluoruro, sodio y silicato lixiviables.
  • La norma ASTM C795 utiliza los resultados de ambas normas para definir los requisitos de aceptación.

La norma ASTM C692 se utiliza ampliamente en las siguientes áreas:

  • Plantas petroquímicas
  • refinerías de petróleo
  • Plataformas marinas
  • instalaciones de GNL
  • centrales nucleares
  • Centrales térmicas
  • Producción química
  • Producción farmacéutica
  • Fábricas de papel y pulpa
  • plantas procesadoras de alimentos

Las ventajas de utilizar la norma ASTM C692 son las siguientes:

  • Evita la corrosión oculta bajo el aislamiento.
  • Reduce los costes de mantenimiento
  • Aumenta la fiabilidad de las instalaciones.
  • Prolonga la vida útil del equipo.
  • Contribuye a verificar la idoneidad de los materiales aislantes.
  • Mejora la seguridad en el lugar de trabajo.
  • Ayuda a prevenir averías y fugas costosas.

ASTM C692 es una norma de ensayo de aptitud de laboratorio y tiene algunas limitaciones:

  • No puede reproducir todas las condiciones del terreno.
  • Los entornos de servicio pueden contener contaminantes adicionales no incluidos en la prueba.
  • Los daños mecánicos y la calidad del montaje quedan excluidos de la cobertura.
  • Superar la prueba no garantiza una inmunidad total contra el agrietamiento por corrosión bajo tensión externa del aislamiento en todos los entornos operativos.

La norma ASTM C692 sigue siendo el estándar de la industria en cuanto a la idoneidad de los materiales de aislamiento térmico en lo que respecta a su potencial para provocar agrietamiento por corrosión bajo tensión externa en acero inoxidable austenítico.

En conclusión, la norma ASTM C692 es fundamental para las industrias que utilizan equipos de acero inoxidable aislados que operan en entornos adversos. Al proporcionar un método estandarizado para evaluar si los materiales aislantes contribuyen a la fisuración por corrosión bajo tensión externa, ayuda a los fabricantes y operadores de plantas a seleccionar sistemas de aislamiento más seguros, reducir los costos de mantenimiento y mejorar la fiabilidad a largo plazo de tuberías, tanques y equipos de proceso. Junto con las normas ASTM C795 y ASTM C871, la ASTM C692 constituye la base de los programas de cualificación de aislamiento para instalaciones de acero inoxidable sensibles a la corrosión.

Durante muchos años, nuestra organización, con su equipo competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de ensayo avanzados que requieren y asistiéndolos en el establecimiento, la implementación y la mejora de sus sistemas de gestión. En este marco, también ofrecemos servicios de ensayo conforme a la norma ASTM C692.

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