Avaliação do efeito do isolamento térmico na tendência à fissuração por corrosão sob tensão externa do aço inoxidável austenítico ASTM C692.

Avaliação do efeito do isolamento térmico na tendência à fissuração por corrosão sob tensão externa do aço inoxidável austenítico ASTM C692.

A norma ASTM C692, Método de Ensaio Padrão para Avaliação do Efeito de Materiais Isolantes na Tendência à Trinca por Corrosão Sob Tensão Externa do Aço Inoxidável Austenítico, desenvolvida pela Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM), descreve dois métodos de ensaio para avaliação em laboratório a fim de determinar se os materiais isolantes contribuem para a trinca por corrosão sob tensão externa devido à presença de cloretos solúveis no material isolante. Esta norma não foi concebida para abranger todas as possíveis condições de campo que contribuem para a corrosão sob tensão externa do aço inoxidável austenítico.

Avaliação do efeito do isolamento térmico na tendência à fissuração por corrosão sob tensão externa do aço inoxidável austenítico ASTM C692.

Uma característica natural de algumas ligas de aço inoxidável austenítico é a sua tendência a trincar em pontos de tensão quando expostas a certos ambientes corrosivos. Os mecanismos de trincas por corrosão sob tensão externa são complexos e não totalmente compreendidos, mas parecem estar relacionados a certas propriedades metalúrgicas. Os íons cloreto e fluoreto têm o potencial de causar trincas por corrosão sob tensão na ausência de íons inibidores.

Os cloretos são comuns em muitos ambientes, portanto, deve-se ter muito cuidado para proteger o aço inoxidável austenítico da contaminação por cloretos.

A norma ASTM C692, amplamente aceita para ensaios de materiais, que avalia o efeito do isolamento térmico na tendência de aços inoxidáveis ​​austeníticos desenvolverem fissuração por corrosão sob tensão externa, estabelece procedimentos laboratoriais para determinar se os materiais de isolamento térmico promovem a fissuração por corrosão sob tensão externa em aços inoxidáveis ​​austeníticos devido à presença de cloretos solúveis e outras espécies corrosivas.

Os aços inoxidáveis ​​austeníticos, como o 304, 304L, 316 e 316L, são comumente usados ​​nas seguintes áreas:

  • fábricas de processamento químico
  • Instalações de petróleo e gás
  • terminais de GNL
  • usinas nucleares
  • Equipamentos para processamento de alimentos
  • Instalações farmacêuticas
  • Sistemas de tubulação industrial

Esses materiais geralmente apresentam excelente resistência à corrosão. No entanto, podem sofrer fissuração por corrosão sob tensão externa nas seguintes condições específicas:

  • tensão de tração
  • Nem
  • oxigênio
  • Temperatura alta
  • Poluição por cloreto

A norma ASTM C692 determina se um material isolante contribui para esse mecanismo de falha antes de ser aprovado para uso.

A corrosão sob tensão externa desenvolve-se na superfície externa do aço inoxidável sob o isolamento térmico. Este processo normalmente ocorre da seguinte forma:

  • A água da chuva ou a condensação penetram no isolamento.
  • A água dissolve os sais de cloreto presentes no isolamento.
  • O aquecimento provoca evaporação.
  • Os cloretos se condensam na superfície do aço inoxidável.
  • Tensões de tração e altas temperaturas causam fissuras microscópicas.
  • As fissuras se propagam até que ocorra uma falha catastrófica.

Como o dano ocorre sob o isolamento, muitas vezes permanece oculto até que ocorra uma deterioração significativa.

A norma ASTM C692 fornece métodos laboratoriais para avaliar se os materiais isolantes aumentam a tendência ao surgimento de fissuras por corrosão sob tensão externa. Esta norma,

  • Avalia o isolamento antes do uso comercial.
  • Compara formulações de isolamento.
  • Descreve novos produtos de isolamento.
  • Dá suporte a programas de aprovação de materiais.

Este método de teste foi concebido principalmente como um teste de qualificação pré-produção, e não como um teste de controle de qualidade de rotina para cada lote de produção. A verificação química dos lotes de produção é realizada pela norma ASTM C871.

Este procedimento pode ser aplicado a diversos produtos isolantes, incluindo:

  • Lã mineral
  • Isolamento de fibra de vidro
  • Silicato de cálcio
  • Vidro celular
  • Isolamento de perlita
  • Isolamento de fibra cerâmica
  • Cimentos isolantes
  • Sistemas de isolamento para altas temperaturas

Este procedimento pode ser usado para avaliar materiais isolantes tanto absorventes quanto não absorventes.

A norma ASTM C692 utiliza corpos de prova de aço inoxidável austenítico sensibilizado, que foram deliberadamente tornados suscetíveis à fissuração induzida por cloretos. Durante o ensaio,

  • O material isolante entra em contato com a amostra.
  • A água ionizada fornece umidade.
  • Altas temperaturas aceleram a corrosão.
  • Os cloretos solúveis movem-se em direção à superfície do metal.
  • As amostras permanecem expostas por aproximadamente 28 dias.
  • As amostras são então examinadas para verificar a presença de fissuras por corrosão sob tensão.

A norma ASTM C692 define dois procedimentos laboratoriais adequados para diferentes tipos de isolamento. Esses métodos simulam o seguinte:

  • Isolamento úmido
  • Ciclo térmico
  • Migração de cloreto
  • Concentração de sais corrosivos
  • Exposição a longo prazo

O objetivo é reproduzir as condições ambientais em que a fissuração por corrosão sob tensão externa tem maior probabilidade de se iniciar durante o uso.

O equipamento utilizado nos testes geralmente inclui o seguinte:

  • corpos de prova de aço inoxidável
  • Dispositivo de aquecimento controlado
  • Sistema de distribuição de água
  • Amostras de isolamento para teste
  • Dispositivos de exposição
  • Microscópio óptico
  • Equipamentos para preparação metalográfica
  • Ferramentas de inspeção de trincas
  • Critérios de Avaliação

Após a exposição, as amostras são examinadas para verificar os seguintes aspectos:

  • Rachaduras superficiais
  • Fissuração intergranular
  • Fissuração intergranular
  • Densidade de fraturas
  • Comprimento da rachadura
  • Pontos de partida para a rachadura

Caso não sejam observadas fissuras nas condições especificadas, o isolamento apresenta resistência aceitável à propagação de fissuras por corrosão sob tensão externa.

A norma ASTM C692 está intimamente relacionada à “Especificação padrão ASTM C795 para isolamento térmico a ser usado em contato com aço inoxidável austenítico”, que é uma especificação para isolamento térmico projetado para uso em contato com aço inoxidável austenítico. Normalmente,

  • A norma ASTM C692 avalia a tendência do isolamento a rachar.
  • A norma ASTM C871 mede os íons lixiviáveis ​​de cloreto, fluoreto, sódio e silicato.
  • A norma ASTM C795 utiliza os resultados de ambas as normas para definir os requisitos de aceitação.

A norma ASTM C692 é amplamente utilizada nas seguintes áreas:

  • Usinas petroquímicas
  • Refinarias de petróleo
  • Plataformas offshore
  • instalações de GNL
  • usinas nucleares
  • Centrais térmicas
  • Produção química
  • Produção farmacêutica
  • Fábricas de papel e celulose
  • fábricas de processamento de alimentos

As vantagens de usar a norma ASTM C692 são as seguintes:

  • Isso impede a corrosão oculta sob o isolamento.
  • Reduz os custos de manutenção
  • Isso aumenta a confiabilidade das instalações.
  • Isso prolonga a vida útil do equipamento.
  • Isso comprova a adequação dos materiais isolantes.
  • Isso melhora a segurança no local de trabalho.
  • Isso ajuda a evitar avarias e vazamentos dispendiosos.

A norma ASTM C692 é um padrão de ensaio de proficiência laboratorial e apresenta algumas limitações:

  • Não é possível reproduzir todas as condições de campo.
  • Os ambientes de serviço podem conter contaminantes adicionais não incluídos no teste.
  • Danos mecânicos e problemas de montagem não estão cobertos pela garantia.
  • A aprovação no teste não garante imunidade completa contra fissuras por corrosão sob tensão externa do isolamento em todos os ambientes operacionais.

A norma ASTM C692 continua sendo o padrão da indústria para a adequação de materiais de isolamento térmico em termos de seu potencial para causar fissuras por corrosão sob tensão externa em aço inoxidável austenítico.

Em conclusão, a norma ASTM C692 é fundamental para indústrias que dependem de equipamentos isolados de aço inoxidável operando em ambientes agressivos. Ao fornecer um método padronizado para avaliar se os materiais isolantes contribuem para a fissuração por corrosão sob tensão externa, ela auxilia fabricantes e operadores de plantas na seleção de sistemas de isolamento mais seguros, na redução de custos de manutenção e na melhoria da confiabilidade a longo prazo de dutos, tanques e equipamentos de processo. Juntamente com as normas ASTM C795 e ASTM C871, a ASTM C692 constitui a base dos programas de qualificação de isolamento para instalações de aço inoxidável sensíveis à corrosão.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de ensaio que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de ensaio em conformidade com a norma ASTM C692.

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