Penilaian Kesan Penebat Haba terhadap Kecenderungan Keretakan Kakisan Tegasan Luaran Keluli Tahan Karat Austenitik ASTM C692

Kaedah Ujian Piawai ASTM C692 untuk Menilai Kesan Bahan Penebat terhadap Kecenderungan Keretakan Kakisan Tegasan Luaran Keluli Tahan Karat Austenitik, yang dibangunkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM), menerangkan dua kaedah ujian untuk penilaian makmal bagi menentukan sama ada bahan penebat menyumbang kepada keretakan kakisan tegasan luaran disebabkan oleh klorida larut dalam bahan penebat. Piawaian ini tidak direka bentuk untuk merangkumi semua kemungkinan keadaan medan yang menyumbang kepada kakisan tegasan luaran keluli tahan karat austenitik.

Ciri semula jadi sesetengah aloi keluli tahan karat austenit ialah kecenderungannya untuk retak pada titik tegasan apabila terdedah kepada persekitaran menghakis tertentu. Mekanisme keretakan kakisan tegasan luaran adalah kompleks dan tidak difahami sepenuhnya, tetapi nampaknya berkaitan dengan sifat metalurgi tertentu. Ion klorida dan fluorida berpotensi menyebabkan keretakan kakisan tegasan tanpa kehadiran ion perencat.

Klorida adalah perkara biasa dalam banyak persekitaran, oleh itu penjagaan yang teliti mesti diambil untuk melindungi keluli tahan karat austenit daripada pencemaran klorida.

ASTM C692, piawaian ujian bahan yang diterima secara meluas untuk menilai kesan penebat haba terhadap kecenderungan keluli tahan karat austenit untuk mengalami keretakan kakisan tegasan luaran, menetapkan prosedur makmal untuk menentukan sama ada bahan penebat haba menggalakkan keretakan kakisan tegasan luaran keluli tahan karat austenit disebabkan oleh kehadiran klorida larut dan spesies menghakis yang lain.

Keluli tahan karat austenit seperti 304, 304L, 316, dan 316L biasanya digunakan dalam bidang berikut:

Loji pemprosesan kimia
Kemudahan minyak dan gas
Terminal LNG
Loji kuasa nuklear
Peralatan pemprosesan makanan
Kemudahan farmaseutikal
Sistem perpaipan perindustrian

Bahan-bahan ini secara amnya mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik. Walau bagaimanapun, ia mungkin mengalami keretakan kakisan tekanan luaran di bawah keadaan khusus berikut:

tegasan tegangan
Nor
oksigen
Suhu tinggi
Pencemaran klorida

Piawaian ASTM C692 menentukan sama ada bahan penebat menyumbang kepada mekanisme kegagalan ini sebelum ia diluluskan untuk perkhidmatan.

Keretakan kakisan tekanan luaran berlaku pada permukaan luar keluli tahan karat di bawah penebat haba. Proses ini biasanya berlaku seperti berikut:

Air hujan atau pemeluwapan memasuki penebat.
Air melarutkan garam klorida yang terdapat dalam penebat.
Pemanasan menyebabkan penyejatan.
Klorida terkondensasi pada permukaan keluli tahan karat.
Tegasan tegangan dan suhu tinggi menyebabkan retakan mikroskopik.
Keretakan itu merebak sehingga kegagalan yang dahsyat berlaku.

Oleh kerana kerosakan berlaku di bawah penebat, ia sering tersembunyi sehingga berlaku kemerosotan yang ketara.

Piawaian ASTM C692 menyediakan kaedah makmal untuk menilai sama ada bahan penebat meningkatkan kecenderungan keretakan kakisan tegasan luaran. Piawaian ini,

Ia menilai penebat sebelum kegunaan komersial.
Ia membandingkan formulasi penebat.
Ia menerangkan produk penebat baharu.
Ia menyokong program kelulusan bahan.

Kaedah ujian ini direka terutamanya sebagai ujian kelayakan pra-pengeluaran, dan bukannya ujian kawalan kualiti rutin untuk setiap kelompok pengeluaran. Pengesahan kimia kelompok pengeluaran sebaliknya dikendalikan oleh piawaian ASTM C871.

Prosedur ini boleh digunakan untuk pelbagai produk penebat, termasuk:

Bulu mineral
Penebat gentian kaca
Kalsium silikat
Kaca selular
Penebat perlit
Penebat gentian seramik
Simen penebat
Sistem penebat suhu tinggi

Prosedur ini boleh digunakan untuk menilai kedua-dua bahan penebat yang menyerap dan tidak menyerap.

Piawaian ASTM C692 menggunakan spesimen ujian keluli tahan karat austenit yang telah disengajakan untuk terdedah kepada keretakan yang disebabkan oleh klorida. Semasa ujian,

Bahan penebat bersentuhan dengan sampel.
Air terion memberikan kelembapan.
Suhu tinggi mempercepatkan kakisan.
Klorida terlarut bergerak ke arah permukaan logam.
Sampel kekal terdedah selama kira-kira 28 hari.
Sampel kemudiannya diperiksa untuk retakan kakisan tegasan.

Piawaian ASTM C692 mentakrifkan dua prosedur makmal yang sesuai untuk pelbagai jenis penebat. Kaedah-kaedah ini mensimulasikan perkara berikut:

Penebat basah
Kitaran terma
Penghijrahan klorida
Kepekatan garam menghakis
Pendedahan jangka panjang

Tujuannya adalah untuk menghasilkan semula keadaan persekitaran di mana keretakan kakisan tegasan luaran paling berkemungkinan berlaku semasa penggunaan.

Peralatan yang digunakan dalam ujian secara amnya merangkumi yang berikut:

Spesimen ujian keluli tahan karat
Peranti pemanasan terkawal
Sistem pengagihan air
Uji sampel penebat
Peranti pendedahan
Mikroskop optik
Peralatan penyediaan metalografi
Alat pemeriksaan retak
Kriteria Penilaian

Selepas pendedahan, sampel diperiksa untuk perkara berikut:

Keretakan permukaan
Keretakan antara butiran
Keretakan intragranular
Ketumpatan patah tulang
Panjang retak
Titik permulaan retak

Jika tiada retakan diperhatikan di bawah keadaan yang ditentukan, penebat menunjukkan rintangan yang boleh diterima untuk menggalakkan keretakan kakisan tekanan luaran.

Piawaian ASTM C692 berkait rapat dengan piawaian “Spesifikasi Piawai ASTM C795 untuk Penebat Haba untuk Kegunaan Bersentuhan dengan Keluli Tahan Karat Austenit”, yang merupakan spesifikasi untuk penebat haba yang direka bentuk untuk kegunaan bersentuhan dengan keluli tahan karat austenit. Biasanya,

Piawaian ASTM C692 menilai kecenderungan penebat untuk retak.
Piawaian ASTM C871 mengukur ion klorida, fluorida, natrium dan silikat yang boleh larut lesap.
Piawaian ASTM C795 menggunakan keputusan kedua-dua piawaian untuk menentukan keperluan penerimaan.

Piawaian ASTM C692 digunakan secara meluas dalam bidang berikut:

Loji petrokimia
Kilang penapisan minyak
Platform luar pesisir
Kemudahan LNG
Loji kuasa nuklear
Stesen kuasa haba
Pengeluaran kimia
Pengeluaran farmaseutikal
Kilang kertas dan pulpa
Kilang pemprosesan makanan

Kelebihan menggunakan piawaian ASTM C692 adalah seperti berikut:

Ia menghalang kakisan tersembunyi di bawah penebat.
Ia mengurangkan kos penyelenggaraan.
Ia meningkatkan kebolehpercayaan kemudahan.
Ia memanjangkan hayat perkhidmatan peralatan.
Ia menyokong kecukupan bahan penebat.
Ia meningkatkan keselamatan tempat kerja.
Ia membantu mencegah kerosakan dan kebocoran yang mahal.

ASTM C692 ialah piawaian ujian kecekapan makmal dan mempunyai beberapa batasan:

Ia tidak dapat menghasilkan semula setiap keadaan medan.
Persekitaran perkhidmatan mungkin mengandungi bahan cemar tambahan yang tidak termasuk dalam ujian.
Kerosakan mekanikal dan kualiti pemasangan dikecualikan daripada perlindungan.
Lulus ujian tidak menjamin imuniti sepenuhnya terhadap keretakan kakisan tekanan luaran penebat dalam semua persekitaran operasi.

ASTM C692 kekal sebagai piawaian industri untuk kecukupan bahan penebat haba dari segi potensinya untuk menyebabkan keretakan kakisan tekanan luaran dalam keluli tahan karat austenit.

Kesimpulannya, piawaian ASTM C692 merupakan piawaian kritikal bagi industri yang bergantung pada peralatan keluli tahan karat bertebat yang beroperasi dalam persekitaran yang keras. Dengan menyediakan kaedah piawai untuk menilai sama ada bahan penebat menyumbang kepada keretakan kakisan tekanan luaran, ia membantu pengeluar dan pengendali loji memilih sistem penebat yang lebih selamat, mengurangkan kos penyelenggaraan dan meningkatkan kebolehpercayaan jangka panjang saluran paip, tangki dan peralatan proses. Bersama-sama dengan piawaian ASTM C795 dan ASTM C871, ASTM C692 membentuk asas program kelayakan penebat untuk pemasangan keluli tahan karat yang sensitif terhadap kakisan.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan pasukannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu mereka dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut piawaian ASTM C692.