Pękanie korozyjne naprężeniowe to pękanie spowodowane połączonym działaniem naprężeń rozciągających i środowiska korozyjnego. Wpływ pękania korozyjnego naprężeniowego na materiał ogólnie waha się od pękania na sucho do progu zmęczenia tego materiału. Wymagane naprężenia rozciągające mogą mieć postać naprężeń bezpośrednio przyłożonych lub naprężeń szczątkowych.
Odkształcanie i formowanie na zimno, spawanie, obróbka cieplna, obróbka skrawaniem i szlifowanie mogą powodować naprężenia szczątkowe. Wielkość i znaczenie takich naprężeń są często niedoceniane. Naprężenia własne powstające w wyniku operacji spawania mają tendencję do zbliżania się do granicy plastyczności. Nagromadzenie produktów korozji w zamkniętych przestrzeniach może również powodować znaczne naprężenia i nie należy tego ignorować. Pękanie korozyjne naprężeniowe często występuje w niektórych kombinacjach stopu, środowiska i naprężenia.
Zwykle większość powierzchni pozostaje nienaruszona, ale w materiale występują włoskowate pęknięcia. W mikrostrukturze pęknięcia te mogą mieć morfologię międzykrystaliczną. Makroskopowo pęknięcia spowodowane korozją naprężeniową mają kruchy wygląd. Pękanie korozyjne naprężeniowe jest klasyfikowane jako wyjątkowo nieprzyjemna forma korozji, ponieważ takie drobne pęknięcia mogą być bardzo trudne do wykrycia i nie można łatwo przewidzieć uszkodzeń.
Zasadniczo pękanie korozyjne naprężeniowe jest powoli postępującym mechanizmem pękania, który wpływa na metale i inne materiały pod długotrwałym naprężeniem rozciągającym (stosowanym lub szczątkowym) w środowiskach korozyjnych (wodnych lub gazowych).
Pękanie korozyjne naprężeniowe charakteryzuje się podkrytyczną propagacją pęknięć w wyniku jednoczesnego jednoczesnego oddziaływania naprężeń mechanicznych i narażenia środowiskowego. Żaden z tych czynników niezależnie lub naprzemiennie nie powoduje pękania korozyjnego naprężeniowego, ale mogą powodować inne rodzaje degradacji materiału.
Istnieje wiele form pęknięć korozyjnych naprężeniowych, które powszechnie wpływają na urządzenia ciśnieniowe w rafinacji ropy naftowej, przemyśle petrochemicznym i innych gałęziach przemysłu ciężkiego. Należą do nich między innymi:
Morfologie uszkodzeń tych różnych form pękania korozyjnego naprężeniowego mają bardzo podobny charakter, jednak mają tendencję do rozwijania się w urządzeniach ciśnieniowych, właściwościach i chemii materiałów, procedurach spawania, geometrii spoiny, łożu spoiny i twardości/mikrostrukturze strefy wpływu ciepła, ciepłu pierwotnym obróbki, zewnętrzne warunki środowiskowe zależą od wielu specyficznych zmiennych produkcyjnych i operacyjnych procesu, takich jak skład strumienia procesowego, wartość pH, temperatura, poziom stresu operacyjnego i bliskość lokalnych koncentracji naprężeń.
W rezultacie awarie sprzętu wynikające z pękania korozyjnego naprężeniowego w dalszym ciągu mają wpływ na wiele gałęzi przemysłu.
Badanie pęknięć korozyjnych naprężeniowych ma na celu ocenę podatności materiałów metalowych na uszkodzenia spowodowane pękaniem pod wpływem połączonego działania wytrzymałości na rozciąganie i korozji w roztworach zawierających siarkowodór w wysokich temperaturach. Test ten jest zwykle wykonywany zgodnie z normą NACE TM0177 i wymaga pojemnika odpornego na korozję, urządzeń do pomiaru temperatury i ciśnienia roztworu kwasu, kondensatora i innych akcesoriów.
W normie „NACE TM0177-2016 Laboratoryjne badania metali pod kątem odporności na pękanie naprężeniowe siarki i pękanie korozyjne naprężeniowe w środowiskach H2S” opracowanej przez Krajowe Stowarzyszenie Inżynierów ds. Korozji (NACE) naprężenia rozciągające są wymagane w celu zapewnienia odporności na pękanie w niskim pH środowiska wodne zawierające siarkowodór (H2S). Opisano procedurę badania metali poddanych działaniu. Zgodnie z tą normą stale węglowe i niskostopowe są zazwyczaj badane pod kątem odporności na erozję i korozję w temperaturze pokojowej, gdzie podatność na pękanie korozyjne naprężeniowe jest zazwyczaj wysoka. W przypadku innych typów stopów korelacja podatności na erozję-korozję z temperaturą jest bardziej złożona.
Niniejsza norma opisuje odczynniki, próbki testowe i sprzęt, jaki należy zastosować, omawia podstawowe właściwości materiałów i próbek testowych oraz określa procedury badawcze, których należy przestrzegać. Norma ta opisuje cztery metody badań:
Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen, które zapewnia przedsiębiorstwom z różnych sektorów, nasza organizacja świadczy również usługi testów pękania pod wpływem korozji naprężeniowej, korzystając z przeszkolonego i fachowego personelu oraz zaawansowanego sprzętu technologicznego.
Możesz poprosić nas o wypełnienie formularza, aby umówić się na spotkanie, uzyskać bardziej szczegółowe informacje lub poprosić o ocenę.
