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評估絕熱材料對奧氏體不銹鋼管應力腐蝕開裂影響的試驗方法(滴注法)
發布者:不銹鋼管廠(www.xiangyun-sh.cn) 發布時間:2015/11/18 閱讀:3759

從同一條奧氏體不銹鋼管上裁取(51×178) mm的試件12塊,使試件的長尺寸平行于板的長尺寸。每4塊一組,其中兩組用作驗證不銹鋼板管,一組用于試樣試驗。先用清潔劑和自來水清洗試件,再用蒸餾水或去離子水反復清洗,以除去表面的油脂和污染物。然后,將不銹鋼試件吹干放在干凈的盤子中備用。操作過程中注意避免氯化物污染。將12塊不銹鋼板試件放入箱式電阻爐中,升溫至650℃,恒溫加熱3小時,然后關閉電源,讓其自然冷卻至室溫取出。用NO.80耐水磨砂紙順著試件長尺寸方向向同一方向打磨不銹鋼試件,把外面的黑色金屬氧化物除去,使金屬變亮,只打磨一面。同時,把剪切的邊角用砂紙打磨光滑以免傷人。用鉆頭在每個不銹鋼試件兩端的中心距邊緣10mm處各鉆一個孔。然后以半徑為25.4mm的金屬棒為芯,按GB/T15930.3規定的要求,將每個平板彎成外半徑為(25.4士0.25) mm的U型試件,U型試件的兩平面要平行,偏差<1.6mm。

用經水潤濕的低塵擦拭紙擦洗試件的凸表面,漂洗,吹干,之后不得用裸手去接觸試件的凸表面。在每個試件上安裝螺栓和螺母,平穩地轉動螺母,保持U型的兩平面平行,如圖所示。 轉動螺母達到所需的轉數,或者用游標卡尺測量兩平面的撓度,確保每個試件的應力相同。圖中撓度按公式計算,公式中的數值,可從不銹鋼管材料力學性能的測試報告中獲得,也可以按照GB/T228進行拉伸試驗和對試件做必要的測來獲得。本試驗方法所需的彈性應力為207MPa。 為了防止絕熱材料分層,可用線或橡皮筋把它們固定在一起。整個制備過程必須帶上干凈的聚乙烯手套,避免用裸手直接接觸絕熱材料,以防氯離子污染。

把每個不銹鋼試件放在加熱管上,開口向下,并且將導熱油膏搽在試件和加熱管之間,使其相互緊密接觸。對滴注氯化鈉溶液的一組不銹鋼試件和滴注水的一組不銹鋼試件用(38×100) mm的低塵擦拭紙代替絕熱材料貼在不銹鋼試件外表面。將待測的絕熱材料試樣塊用水潤濕,放在另外一組不銹鋼試件上,并使兩者充分接觸。將與每個玻璃下口瓶連接的經蠕動泵的滴水管插在試樣的中心部位,開動蠕動泵,調節滴水速度,保證每個試樣每天均勻滴入250mL試液。在測試過程中每天對每個試樣對應的下口瓶中加入250mL氯化鈉溶液或水。打開加熱裝置,管外壁溫度控制在當地水的沸點溫度土6℃,溫度達到后開始計時。試驗時間:滴注氯化鈉溶液的試件為72小時±30分鐘,滴注水的空白試驗試件和試樣試件為28天±6小時。在28天測試過程中如遇停電,應補償停電用去的時間。

試驗結束后,取下不銹鋼試件,在良好的照明條件下,先用肉眼檢查所有的不銹鋼試件,如果發現有裂紋則不用繼續檢查。裂紋的形狀如樹枝狀,如圖所示為應力腐蝕開裂裂紋的形狀。手工鋪平所有初步檢查未發現裂紋的試件,清除表面的固體顆粒,用一個外徑51mm的管子將不銹鋼再彎為原來的U型,用放大鏡和顯微鏡仔細檢查試件表面是否有裂紋。對可能有裂紋的區域涂上液體染色劑,在顯微鏡下繼續檢查。如果有裂紋,染色劑能將其顯示出來。至此仍沒有檢查出裂紋,則認為試件沒有開裂。滴注氯化鈉溶液的不銹鋼試件,開裂一般發生在邊緣,很少在中心開裂。滴注氯化鈉溶液的一組不銹鋼試件全都開裂,滴注水的一組不銹鋼試件無一開裂,此批不銹鋼合格,可以用作試驗的試件。

如果不銹鋼合格驗證中的4個試件經過72小時氯化鈉溶液試驗后任意一塊未出現裂紋,則試驗無效。如果空白試驗的試件未出現裂紋,而試樣試件出現裂紋,則判定該絕熱材料不合格;如果試樣試件也未出現裂紋,則判定該絕熱材料合格。如果試樣試件未出現裂紋,而空白試件出現裂紋,則判定絕熱材料合格。注:此時盡管不銹鋼試件處于“激化”狀態,但絕熱材料中的抑制劑能有效保護不銹鋼材料免受試驗腐蝕條件的影響。如果空白試驗中的4個試件中任何一塊出現裂紋,而試樣試驗中也產生裂紋則不能判定絕熱材料不合格。試驗報告至少應包括以下信息:說明按本標準試驗;樣品的名稱、規格型號及形狀;樣品的數量;每個不銹鋼試件出現裂紋的數目和嚴重程度,以及發現的方法;支持試件中的應力腐蝕裂紋存在的圖片或其他證據(可選項)www.xiangyun-sh.cn

 
 

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