A norma ASTM C871, Métodos de Ensaio Padrão para Análise Química de Materiais de Isolamento Térmico quanto à presença de íons de cloreto, fluoreto, silicato e sódio, desenvolvida pela Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM), descreve métodos de ensaio laboratorial para determinar a concentração de íons de cloreto, fluoreto, silicato e sódio solúveis em água em materiais de isolamento térmico, em partes por milhão (ppm).
A escolha de um dos métodos de teste listados para cada uma das determinações de íons necessárias deve depender da capacidade do laboratório, da disponibilidade dos equipamentos necessários, da concentração iônica e da adequação para qualquer possível interferência iônica na solução de extração.
Estudos demonstraram que, além do íon haleto cloreto, os íons fluoreto, quando depositados e concentrados na superfície do aço inoxidável austenítico, podem contribuir para a fissuração por corrosão sob tensão externa na ausência de íons inibidores. Duas especificações comuns para isolamento, específicas para fissuração por corrosão sob tensão externa, permitem o uso dos mesmos métodos de ensaio ASTM C692 e ASTM C871 para avaliação de materiais isolantes. Ambas as normas exigem a inclusão dos íons fluoreto juntamente com os íons cloreto na avaliação dos íons extraíveis.
Os cloretos (e fluoretos) podem ser componentes do material isolante, do ambiente ou de ambos. A umidade presente no isolamento ou proveniente do ambiente pode fazer com que os cloretos (e fluoretos) migrem através do isolamento e se condensem na superfície quente do aço inoxidável.
A norma ASTM C871 estabelece procedimentos laboratoriais para a determinação da concentração de contaminantes iônicos. Esses contaminantes são particularmente importantes porque podem contribuir para a corrosão de equipamentos metálicos, especialmente aço inoxidável, quando operam em altas temperaturas. Essa norma é amplamente utilizada como parte de programas de qualificação de materiais e garantia da qualidade nos setores de geração de energia, petroquímica, nuclear, processamento químico e isolamento industrial.
O objetivo principal da norma ASTM C871 é medir as quantidades dos seguintes íons que podem ser removidos de materiais de isolamento térmico usando água sob condições laboratoriais específicas:
Diferentemente da análise da composição química total, a norma ASTM C871 avalia apenas a porção desses íons que são solúveis em água. Isso representa contaminantes que podem migrar para superfícies metálicas durante o uso.
O isolamento térmico normalmente envolve tubulações de aço inoxidável, vasos de pressão, caldeiras, trocadores de calor e reatores. Se o isolamento contiver quantidades excessivas de cloretos solúveis ou outros íons agressivos, a umidade pode dissolver esses contaminantes e transportá-los para a superfície do metal. Isso pode levar a:
A norma ASTM C871 fornece um método padronizado para determinar a quantidade desses contaminantes, permitindo que os materiais isolantes sejam avaliados antes da instalação. Essa norma se aplica a diversos produtos isolantes, incluindo:
Esta norma aplica-se tanto às matérias-primas como aos produtos de isolamento acabados.
Os íons medidos utilizando os métodos de teste descritos são os seguintes:
Embora a norma ASTM C871 inclua instruções detalhadas para o laboratório, o procedimento básico envolve o seguinte:
O procedimento enfatiza o manuseio cuidadoso da amostra para evitar contaminação e garantir resultados reproduzíveis.
A norma ASTM C871 permite técnicas analíticas laboratoriais apropriadas, incluindo:
O método analítico escolhido deve fornecer medições confiáveis dentro das faixas de concentração especificadas pela norma.
A norma ASTM C871 é comumente utilizada nas seguintes áreas:
Esta norma é amplamente utilizada nas seguintes áreas:
A norma ASTM C871 é frequentemente usada em conjunto com a norma ASTM C692. Enquanto a ASTM C871 mede a quantidade de contaminantes químicos lixiviados, a ASTM C692 avalia se um material isolante realmente promove a fissuração por corrosão sob tensão do aço inoxidável em condições de laboratório. A análise química realizada de acordo com a ASTM C871 geralmente corrobora a interpretação dos resultados dos testes da ASTM C692.
As principais vantagens proporcionadas pela norma ASTM C871 são as seguintes:
No entanto, a norma ASTM C871 apresenta diversas limitações:
Em conclusão, a norma ASTM C871 é um padrão analítico fundamental para avaliar a limpeza química de materiais de isolamento térmico. Ao determinar os níveis de íons solúveis de cloreto, fluoreto, sódio e silicato, ela auxilia fabricantes, laboratórios e operadores de plantas a avaliar o potencial risco de corrosão representado pelos produtos de isolamento. Essa norma desempenha um papel vital na proteção de equipamentos de aço inoxidável, no aumento da confiabilidade de sistemas isolados e no suporte à operação segura a longo prazo em ambientes industriais desafiadores.
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