Đánh giá ảnh hưởng của lớp cách nhiệt đến xu hướng nứt do ăn mòn ứng suất bên ngoài của thép không gỉ Austenit ASTM C692

Đánh giá ảnh hưởng của lớp cách nhiệt đến xu hướng nứt do ăn mòn ứng suất bên ngoài của thép không gỉ Austenit ASTM C692

Tiêu chuẩn ASTM C692 Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để đánh giá ảnh hưởng của vật liệu cách điện đến xu hướng nứt ăn mòn do ứng suất bên ngoài của thép không gỉ Austenit, do Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả hai phương pháp thử nghiệm để đánh giá trong phòng thí nghiệm nhằm xác định xem vật liệu cách điện có góp phần gây ra hiện tượng nứt ăn mòn do ứng suất bên ngoài do các clorua hòa tan bên trong vật liệu cách điện hay không. Tiêu chuẩn này không được thiết kế để bao quát tất cả các điều kiện thực tế có thể góp phần gây ra hiện tượng ăn mòn do ứng suất bên ngoài của thép không gỉ Austenit.

Đánh giá ảnh hưởng của lớp cách nhiệt đến xu hướng nứt do ăn mòn ứng suất bên ngoài của thép không gỉ Austenit ASTM C692

Một đặc tính tự nhiên của một số hợp kim thép không gỉ austenit là xu hướng nứt tại các điểm chịu ứng suất khi tiếp xúc với một số môi trường ăn mòn nhất định. Cơ chế nứt ăn mòn do ứng suất bên ngoài rất phức tạp và chưa được hiểu đầy đủ, nhưng dường như có liên quan đến một số tính chất luyện kim nhất định. Các ion clorua và florua có khả năng gây ra nứt ăn mòn do ứng suất ngay cả khi không có các ion ức chế.

Các clorua rất phổ biến trong nhiều môi trường, do đó cần phải hết sức cẩn thận để bảo vệ thép không gỉ austenit khỏi sự nhiễm bẩn clorua.

ASTM C692, một tiêu chuẩn thử nghiệm vật liệu được chấp nhận rộng rãi để đánh giá ảnh hưởng của vật liệu cách nhiệt đến xu hướng nứt ăn mòn do ứng suất bên ngoài của thép không gỉ austenit, thiết lập các quy trình trong phòng thí nghiệm để xác định xem vật liệu cách nhiệt có thúc đẩy sự nứt ăn mòn do ứng suất bên ngoài của thép không gỉ austenit do sự hiện diện của clorua hòa tan và các chất ăn mòn khác hay không.

Thép không gỉ Austenit như 304, 304L, 316 và 316L thường được sử dụng trong các lĩnh vực sau:

  • Nhà máy chế biến hóa chất
  • Các cơ sở dầu khí
  • các nhà ga LNG
  • Nhà máy điện hạt nhân
  • Thiết bị chế biến thực phẩm
  • Cơ sở dược phẩm
  • Hệ thống đường ống công nghiệp

Các vật liệu này nhìn chung có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Tuy nhiên, chúng có thể bị nứt do ăn mòn ứng suất bên ngoài trong các điều kiện cụ thể sau:

  • ứng suất kéo
  • Cũng không
  • ôxy
  • Nhiệt độ cao
  • Ô nhiễm clorua

Tiêu chuẩn ASTM C692 xác định xem vật liệu cách điện có góp phần vào cơ chế hư hỏng này hay không trước khi được phê duyệt đưa vào sử dụng.

Hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất bên ngoài phát triển trên bề mặt ngoài của thép không gỉ bên dưới lớp cách nhiệt. Quá trình này thường diễn ra như sau:

  • Nước mưa hoặc hơi nước ngưng tụ thấm vào lớp cách nhiệt.
  • Nước hòa tan các muối clorua có trong vật liệu cách nhiệt.
  • Quá trình đun nóng gây ra hiện tượng bay hơi.
  • Các ion clorua ngưng tụ trên bề mặt thép không gỉ.
  • Ứng suất kéo và nhiệt độ cao gây ra các vết nứt siêu nhỏ.
  • Các vết nứt lan rộng cho đến khi xảy ra sự phá hủy nghiêm trọng.

Vì hư hỏng xảy ra bên dưới lớp cách nhiệt, nên nó thường khó phát hiện cho đến khi tình trạng xuống cấp trở nên nghiêm trọng.

Tiêu chuẩn ASTM C692 cung cấp các phương pháp thí nghiệm để đánh giá xem vật liệu cách điện có làm tăng xu hướng nứt do ăn mòn ứng suất bên ngoài hay không. Tiêu chuẩn này,

  • Nó đánh giá khả năng cách nhiệt trước khi đưa vào sử dụng thương mại.
  • Nó so sánh các công thức vật liệu cách nhiệt.
  • Nó mô tả các sản phẩm cách nhiệt mới.
  • Nó hỗ trợ các chương trình phê duyệt vật liệu.

Phương pháp thử nghiệm này chủ yếu được thiết kế như một thử nghiệm đánh giá chất lượng trước khi sản xuất, chứ không phải là một thử nghiệm kiểm soát chất lượng định kỳ cho mỗi lô sản xuất. Việc xác minh hóa học của các lô sản xuất được thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM C871.

Quy trình này có thể áp dụng cho nhiều loại vật liệu cách nhiệt, bao gồm:

  • Bông khoáng
  • Vật liệu cách nhiệt sợi thủy tinh
  • Canxi silicat
  • Kính dạng xốp
  • Vật liệu cách nhiệt Perlite
  • Vật liệu cách nhiệt sợi gốm
  • Xi măng cách nhiệt
  • Hệ thống cách nhiệt nhiệt độ cao

Quy trình này có thể được sử dụng để đánh giá cả vật liệu cách nhiệt thấm hút và không thấm hút.

Tiêu chuẩn ASTM C692 sử dụng các mẫu thử bằng thép không gỉ austenit nhạy cảm, được cố ý làm cho dễ bị nứt do clorua. Trong quá trình thử nghiệm,

  • Vật liệu cách điện tiếp xúc trực tiếp với mẫu vật.
  • Nước ion hóa cung cấp độ ẩm.
  • Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ ăn mòn.
  • Các clorua hòa tan di chuyển về phía bề mặt kim loại.
  • Các mẫu vật được giữ ở trạng thái phơi nhiễm trong khoảng 28 ngày.
  • Sau đó, các mẫu được kiểm tra xem có vết nứt do ăn mòn ứng suất hay không.

Tiêu chuẩn ASTM C692 quy định hai quy trình thí nghiệm phù hợp cho các loại vật liệu cách nhiệt khác nhau. Các phương pháp này mô phỏng những điều sau:

  • Vật liệu cách nhiệt bị ướt
  • Chu kỳ nhiệt
  • sự di chuyển clorua
  • Nồng độ muối ăn mòn
  • Tiếp xúc lâu dài

Mục tiêu là tái tạo các điều kiện môi trường mà trong đó hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất bên ngoài có nhiều khả năng xảy ra nhất trong quá trình sử dụng.

Các thiết bị được sử dụng trong các bài kiểm tra thường bao gồm những thứ sau:

  • Mẫu thử thép không gỉ
  • Thiết bị gia nhiệt có điều khiển
  • Hệ thống phân phối nước
  • Thử nghiệm mẫu vật liệu cách điện
  • Thiết bị phơi nhiễm
  • Kính hiển vi quang học
  • Thiết bị chuẩn bị mẫu kim loại
  • Công cụ kiểm tra vết nứt
  • Tiêu chí đánh giá

Sau khi tiếp xúc, các mẫu được kiểm tra các yếu tố sau:

  • nứt bề mặt
  • Nứt giữa các hạt
  • Nứt vỡ bên trong hạt
  • Mật độ gãy vỡ
  • Chiều dài vết nứt
  • Điểm khởi đầu của vết nứt

Nếu không phát hiện vết nứt nào trong điều kiện quy định, lớp cách điện thể hiện khả năng chống ăn mòn do ứng suất bên ngoài ở mức chấp nhận được.

Tiêu chuẩn ASTM C692 có liên quan mật thiết đến tiêu chuẩn “ASTM C795 Quy cách kỹ thuật tiêu chuẩn cho vật liệu cách nhiệt sử dụng tiếp xúc với thép không gỉ Austenit”, đây là quy cách kỹ thuật cho vật liệu cách nhiệt được thiết kế để sử dụng tiếp xúc với thép không gỉ Austenit. Thông thường,

  • Tiêu chuẩn ASTM C692 đánh giá xu hướng nứt của vật liệu cách nhiệt.
  • Tiêu chuẩn ASTM C871 đo lường các ion clorua, florua, natri và silicat có thể hòa tan.
  • Tiêu chuẩn ASTM C795 sử dụng kết quả của cả hai tiêu chuẩn để xác định các yêu cầu chấp nhận.

Tiêu chuẩn ASTM C692 được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:

  • Nhà máy hóa dầu
  • Nhà máy lọc dầu
  • Các giàn khoan ngoài khơi
  • các cơ sở LNG
  • Nhà máy điện hạt nhân
  • Nhà máy nhiệt điện
  • Kimyasal üretim
  • Sản xuất dược phẩm
  • Nhà máy giấy và bột giấy
  • Nhà máy chế biến thực phẩm

Những ưu điểm của việc sử dụng tiêu chuẩn ASTM C692 như sau:

  • Nó ngăn ngừa sự ăn mòn ẩn bên dưới lớp cách nhiệt.
  • Nó giúp giảm chi phí bảo trì.
  • Điều này giúp tăng độ tin cậy của cơ sở vật chất.
  • Nó giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
  • Điều này chứng minh tính hiệu quả của vật liệu cách nhiệt.
  • Nó giúp cải thiện an toàn lao động.
  • Nó giúp ngăn ngừa những sự cố hỏng hóc và rò rỉ tốn kém.

ASTM C692 là tiêu chuẩn kiểm tra năng lực phòng thí nghiệm và có một số hạn chế:

  • Nó không thể tái tạo mọi điều kiện thực tế.
  • Môi trường vận hành có thể chứa thêm các chất gây ô nhiễm khác không được bao gồm trong quá trình thử nghiệm.
  • Hư hỏng do tác động cơ học và chất lượng lắp ráp không được bảo hành.
  • Việc vượt qua bài kiểm tra không đảm bảo khả năng miễn nhiễm hoàn toàn với hiện tượng nứt ăn mòn do ứng suất bên ngoài của lớp cách điện trong mọi môi trường hoạt động.

Tiêu chuẩn ASTM C692 vẫn là tiêu chuẩn ngành về tính phù hợp của vật liệu cách nhiệt xét về khả năng gây nứt ăn mòn do ứng suất bên ngoài trong thép không gỉ austenit.

Tóm lại, tiêu chuẩn ASTM C692 là một tiêu chuẩn quan trọng đối với các ngành công nghiệp sử dụng thiết bị thép không gỉ cách nhiệt hoạt động trong môi trường khắc nghiệt. Bằng cách cung cấp phương pháp tiêu chuẩn hóa để đánh giá xem vật liệu cách nhiệt có góp phần gây ra hiện tượng nứt ăn mòn do ứng suất bên ngoài hay không, tiêu chuẩn này giúp các nhà sản xuất và người vận hành nhà máy lựa chọn hệ thống cách nhiệt an toàn hơn, giảm chi phí bảo trì và cải thiện độ tin cậy lâu dài của đường ống, bể chứa và thiết bị xử lý. Cùng với các tiêu chuẩn ASTM C795 và ASTM C871, ASTM C692 tạo thành cơ sở cho các chương trình đánh giá chất lượng vật liệu cách nhiệt cho các hệ thống thép không gỉ nhạy cảm với ăn mòn.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và giàu kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ thử nghiệm tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM C692.

WhatsApp