Rachaduras por corrosão sob tensão em aço inoxidável pode levar a falhas repentinas e inesperadas. Tubulação de aço inoxidável e acessórios são usados em uma ampla gama de aplicações, portanto, sua confiabilidade é fundamental. Uma compreensão completa da rachadura por corrosão sob tensão e a redução da probabilidade de sua ocorrência garantem a operação adequada dos sistemas de tubulação.
O que é rachadura por corrosão sob tensão em aço inoxidável? Uma ameaça silenciosa!
A rachadura por corrosão sob tensão do aço inoxidável é uma forma grave de corrosão. Ela ocorre quando a tensão de tração, uma ambiente corrosivo e um material suscetível se combinam. São criadas rachaduras que se expandem e se espalham pelo metal. Quando ocorre a SCC, corrosão severa geralmente não ocorre.
Principais fatores que causam rachaduras por corrosão sob tensão em aço inoxidável
Uma é a tensão aplicada gerada durante a operação. Em segundo lugar, as tensões residuais geradas durante a fabricação. Soldagem produz grandes tensões residuais. A alta pressão interna na tubulação também pode ser um fator contribuinte.
Ambientes corrosivos também podem levar ao SCC, incluindo cloretos, altas temperaturas, cáusticos, etc.
Aços inoxidáveis austeníticos (por exemplo 304, 316) são mais suscetíveis. Ferríticos ou aços inoxidáveis duplex são mais resistentes.
Temperaturas elevadas aceleram significativamente a ocorrência de CEC. O risco geralmente aumenta em temperaturas acima de 60 °C (140 °F). As soluções quentes de cloreto são particularmente perigosas.
As rachaduras podem se desenvolver e crescer lentamente. Mas elas podem se expandir repentinamente e sem aviso. Quanto maior o tempo de exposição, maior o risco.
Ambientes propensos a SCC para aço inoxidável
| Tipo de ambiente | Exemplos comuns | Classes de aço inoxidável suscetíveis |
|---|---|---|
| Soluções de cloreto | Água do mar, torres de resfriamento, salmouras | Austenítico (304, 316) |
| Soluções cáusticas | Ambientes com pH alto, álcalis fortes | Austenítico (304, 316) |
| Água de alta temperatura | Caldeiras, aquecedores de água quente | Austenítico (304, 316) |
| Gás ácido (H2S) | Produção de petróleo e gás | Todas as classes SS (menos comum para duplex) |
| Condensados ácidos | Dessulfurização de gás de combustão (FGD) | Austenítico, alguns duplex |
O que fazemos
Estratégias de prevenção de trincas por corrosão sob tensão em aço inoxidável
| Estratégia | Ação | Benefício para tubos e conexões |
|---|---|---|
| Seleção de materiais | Use graus de resistência (Duplex, Super Duplex) | Maior resistência ao SCC |
| Redução do estresse | Tratamento pós-soldagem , tratamento térmico, shot peening | Reduz as tensões residuais |
| Controle do ambiente | Reduzir cloretos, diminuir a temperatura, adicionar inibidores | Limita o potencial corrosivo |
| Otimização de design | Evite fendas e cantos afiados | Evita a concentração de estresse |
| Acabamento da superfície | Superfícies lisas e polidas | Reduz os locais de início de rachaduras |
| Soldagem adequada | Controle a entrada de calor, use cargas com baixo teor de carbono | Minimiza sensibilização, estresse |
Impacto da SCC em tubos e conexões de aço inoxidável
A SCC geralmente resulta em uma fratura frágil repentina que ocorre sem aviso. Isso pode levar à falha total do sistema.
O vazamento de fluidos perigosos é extremamente perigoso, causando ferimentos em pessoas e danos ao meio ambiente.
As falhas podem levar a um tempo de inatividade imediato e a perdas significativas de produção. Os reparos são caros.
As rachaduras de SCC geralmente são sutis e difíceis de detectar a olho nu, exigindo testes não destrutivos.
Pode ser necessário substituir uma seção inteira do tubo. Isso ocorre devido a danos localizados que não podem ser reparados.
Escolhendo o aço inoxidável certo para resistência à CEC
- Aços inoxidáveis duplex (por exemplo 2205, 2507): têm excelente resistência à CEC. Sua microestrutura híbrida de ferrita-austenita contribui para isso, tornando-os ideais para uso em ambientes ricos em cloreto.
- Ligas com alto teor de níquel (por exemplo Liga 800e Hastelloy): Essas ligas têm excelente resistência à corrosão. Elas são adequadas para aplicações extremamente ambientes corrosivos e pode suportar altas temperaturas e altas concentrações de corrosivos.
- Ligas de baixo carbono (por exemplo 304L, 316L): Embora não sejam imunes, seu baixo teor de carbono ajuda. Ele reduz a sensibilização para melhorar a resistência a corrosão intergranular.
- Fabricação adequada: Mesmo os graus de resistência exigem um processamento adequado. Evite o trabalho a frio excessivo. Controle os parâmetros de soldagem.
Fornecimento de componentes confiáveis
Escolha um fabricante que tem ampla experiência com aço inoxidável e que entende suas propriedades exclusivas. Isso garante ótimos resultados de moldagem.
Procure recursos de ferramental de última geração, pois o ferramental de precisão é essencial e pode afetar a qualidade e a consistência das peças.
Garantir o rigor qualidade verificações estão em vigor, incluindo verificações dimensionais, etc. Verificação da integridade do material e relatórios de testes de materiais também são fundamentais.
Trabalhar com fabricantes de renome que oferecem produtos confiáveis de aço inoxidável e têm certificações(por exemplo ISO 9001 e CE-PED).
Confirme se o fabricante pode atender aos seus requisitos de volume de produção. Ele deve lidar tanto com a prototipagem quanto com a produção em volume.
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