(高清版)GB∕T 25996-2019 絕熱材料對奧氏體不銹鋼外部應力腐蝕開裂的試驗方法

GB/T25996—2019代替GB/T25996—2010絕熱材料對奧氏體不銹鋼外部應力腐蝕開裂的試驗方法國家市場監(jiān)督管理總局中國國家標準化管理委員會GB/T25996—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準代替GB/T25996—2010《絕熱材料對奧氏體不銹鋼外部應力腐蝕開裂的試驗方法》。與GB/T25996—2010相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：--——刪除了要求(見2010年版的第4章);———刪除了方法說明(見2010年版的第5章);———修改了不銹鋼板的尺寸(見6.1,2010年版的6.1);——增加了達納法不銹鋼試件連接示意圖(見圖1);——修改了絕熱材料試樣制備(見第7章，2010年版的6.3);—增加了7.1一般要求和7.4其他類型絕熱材料試樣制備；——刪除了結(jié)果判定(見2010年版的第9章); 增加了試驗結(jié)果(見第11章)。本標準由中國建筑材料聯(lián)合會提出。本標準由全國絕熱材料標準化技術(shù)委員會(SAC/TC191)歸口。本標準負責起草單位：南京玻璃纖維研究設計院有限公司、河北金威新型建筑材料有限公司、湖北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院、浙江浦森新材料科技有限公司、國家玻璃纖維產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心。本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：IGB/T25996—2019奧氏體不銹鋼暴露在一定的腐蝕環(huán)境中，在應力集中點會有開裂的趨勢。特別是當沒有硅酸根、鈉離子等抑制離子存在的情況下，氯化物和氟化物會對奧氏體不銹鋼造成外部應力腐蝕開裂。由于氯化物在環(huán)境中比較普遍，試驗過程中要采取措施避免氯化物的污染，特別是避免其對奧氏體不銹鋼試件(以下簡稱不銹鋼試件)的污染。本標準規(guī)定的試驗方法是模擬絕熱材料使用的大多數(shù)實際工業(yè)生產(chǎn)過程情形進行的。使用芯吸或滴注的方式，絕熱材料中存在的可溶出氯化物、氟化物，在28d內(nèi)不斷被去離子水輸送到熱的不銹鋼試件表面，在高溫的作用下蒸發(fā)濃縮聚集在不銹鋼試件的表面上。含有腐蝕性離子、水分和氧氣的環(huán)境會增加外部應力腐蝕開裂的機會。在實驗室測試條件下，通過本標準測試合格的絕熱材料不會引起敏化不銹鋼試件的開裂。在實際使用中，雖然絕熱材料本身不會引起外部應力腐蝕開裂，但在不合理的使用環(huán)境中，絕熱材料有可能作為一個媒介，搜集或傳輸腐蝕性離子到熱的奧氏體不銹鋼材料表面上，高溫會導致水的蒸發(fā)和化學反應速率的增加，嚴重時產(chǎn)生外部應力腐蝕開裂。實踐證明，通過改變絕熱材料的氯化物含量或加入某些化學添加劑，可制得抑制氯化物存在下外部應力腐蝕開裂的絕熱材料。一定氯離子濃度的水溶液能引起開裂，不含氯離子的水不會引起開裂的不銹鋼試件才能滿足本標準測試的要求。1GB/T25996—2019絕熱材料對奧氏體不銹鋼外部應力腐蝕開裂的試驗方法1范圍1.1本標準規(guī)定了絕熱材料對奧氏體不銹鋼外部應力腐蝕開裂的試驗方法的術(shù)語和定義、儀器與設1.2本標準適用于覆蓋奧氏體不銹鋼用絕熱材料及其制品，主要包括礦物棉、硅酸鈣、復合硅酸鹽、膨1.3本標準給出了達納法和滴注法兩種測試方法，適用性如下：——當材料可熱處理成芯吸型材料時，可用達納法或滴注法測試；—-—當材料無法處理成芯吸型材料或熱處理溫度大于廠家推薦溫度時，用滴注法測試。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T228金屬材料室溫拉伸試驗方法GB/T4132絕熱材料及相關術(shù)語GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T15970.3—1995金屬和合金的腐蝕應力腐蝕試驗第3部分：U型彎曲試樣的制備和應用GB/T20878不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分3術(shù)語和定義GB/T4132界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1外部應力腐蝕開裂externalstresscorrosioncracking;ESCC金屬在某些腐蝕環(huán)境下，所受外部施加應力的集中點可能發(fā)生的以裂紋形式出現(xiàn)的破壞。3.2芯吸型絕熱材料wicking-typeinsulation一種當其50%～75%部分浸入在水中，10min內(nèi)就會全部浸潤的絕熱材料。4.1達納法儀器與設備24.2.8箱式電阻爐：最高溫度不低于1200℃。GB/T25996—20195.9無氯耐水磨砂紙：P80。5.10陶瓷托盤。6不銹鋼試件制備6.1奧氏體不銹鋼板滿足以下要求：a)符合GB/T20878規(guī)定的代號為S30408、牌號為06Cr19Ni10的奧氏體不銹鋼板；b)碳含量(質(zhì)量分數(shù))為0.05%～0.06%;c)長2000mm,寬1000mm,厚1.3mm～1.5mm。6.2從同一塊奧氏體不銹鋼板上用電動鋸裁取51mm×178mm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，其中兩組用作不銹鋼板材的合格驗證，一組用于試樣試驗。6.3先用清潔劑和自來水清洗不銹鋼試件，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陶瓷托盤中，備用。操作過程中注意避免氯化物污染。6.4將12塊不銹鋼試件放入箱式電阻爐中，升溫至650℃,恒溫加熱3h,然后關閉電源，自然冷卻至6.5用無氯耐水磨砂紙順著不銹鋼試件長尺寸方向向同一方向打磨不銹鋼試件，以除去黑色金屬氧化物，使金屬變亮(有光澤)。打磨一面即可，同時把剪切的邊角用砂紙打磨光滑以免傷人。6.6用鉆頭在每個不銹鋼試件兩端的中心距邊緣10mm處各鉆一個直徑7mm的孔。6.7以半徑為25.4mm的金屬棒為芯，按GB/T15930.3—1995規(guī)定的要求，將每個平板彎成外半徑為(25.4±0.25)mm兩平面平行的U型試件，偏差≤1.6mm,且U型試件經(jīng)打磨的一面朝外。6.8在達納法中，用電加熱不銹鋼試件，4個不銹鋼試件為一組。將三段銅電導線彎成圖1a)形狀，兩段銅導線彎成圖1b)形狀，并按照圖1c)所示用焊器連接四個不銹鋼試件，每個不銹鋼試件都呈對角線連接。a)銅電導線b)L銅電導線c)銅電導線和不銹鋼試件焊接方式圖1達納法用銅電導線、不銹鋼試件焊接示意圖6.9用經(jīng)蒸餾水或去離子水潤濕的低氯擦拭紙擦洗試件的凸表面，漂洗，吹干。之后應避免裸手接觸試件的凸表面。6.10在每個試件上安裝螺栓和螺母，平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動螺母，先保持U型試件的兩平面平行，如圖2所示。按照式(1)計算出撓度δ,再按照式(2)計算轉(zhuǎn)動螺母達到一定的轉(zhuǎn)數(shù)后兩平面距離L。,游標卡尺測量兩平面距離，確保每個試件的應力相同。式(1)中相關參數(shù)的數(shù)值，從不銹鋼板材料力學性能的測試報告中獲得或按照GB/T228進行拉伸試驗和對試件做必要的測量來獲得。本試驗方法所需的彈性應力S為207MPa。34說明：R——彎曲半徑；h——不銹鋼板厚度；L——不銹鋼試件平直部位的長度；P——螺紋方向；不銹鋼試件施加一定應力后的撓度。圖2U型不銹鋼試件示意圖 (1) (2)式中：δ——不銹鋼試件施加一定應力后的撓度，單位為毫米(mm);R——彎曲半徑，單位為毫米(mm);L———不銹鋼試件平直部位的長度，單位為毫米(mm);E——彈性模量，單位為兆帕(MPa);Lo——施加應力后U型不銹鋼試件兩內(nèi)平面之間的距離，單位為毫米(mm)。7絕熱材料試樣制備7.1一般要求7.1.1整個制備過程應帶上干凈的聚乙烯手套，避免裸手直接接觸絕熱材料，防止氯離子污染。7.1.2若絕熱材料表面和內(nèi)部不同，絕熱材料應測試被判定為最易引起腐蝕的部位。7.1.3當材料可熱處理成芯吸型材料時，熱處理時應按照廠家推薦溫度進行，必要時處理溫度可為材料的最高使用溫度。5GB/T25996—20197.2表面和內(nèi)部一致的絕熱材料試樣制備7.2.1將絕熱材料切割成102mm×178mm×38mm的試樣塊，用取樣器在每個試樣塊的中心鉆一個孔，然后切成兩部分，制成102mm×89mm×38mm的試樣，不少于四個。將每個試樣安裝到對應的已用螺栓固定好的不銹鋼試件上。若相互不匹配，用干凈的無氯耐水磨砂紙打磨試樣，以便與不銹鋼試7.2.2對于松散的絕熱材料，首先用不銹鋼絲制造一個如圖3所示的不銹鋼絲網(wǎng)的籠子，把松散的絕熱材料填入籠子中，填充成型的絕熱材料密度應滿足客戶要求，沒有特定要求時填充至松散絕熱材料的7.2.3將薄層式的絕熱材料堆積成38mm高，再按7.2.1的方法制備試樣，試樣用橡皮筋或金屬絲固水能通過。R25.5mm—品圖3板狀絕熱材料試樣形狀7.3外表面不同于內(nèi)表面的絕熱材料試樣制備7.3.1在干燥過程中可溶出離子會遷移到外表面的濕法成型材料，如硅酸鈣和水泥等，制樣時應在有代表性的位置取樣，并按照7.2.1制備絕熱材料試樣。7.3.2用芯軸卷繞并脫芯制成的礦物棉管殼，通過開V形槽又被膠合形成的礦物棉管殼等。此類型絕熱材料試樣制備成如圖4所示，厚度為38mm,如有夾套或覆蓋物，制樣時還包括夾套或覆蓋物。適當打磨與不銹鋼試件接觸的區(qū)域，達到最大程度接觸。絕熱材料試樣制作好之后，用空氣吹掃除去灰塵。圖4管殼狀絕熱材料試樣形狀6GB/T25996—20197.4其他類型絕熱材料試樣制備7.4.1水泥試樣的制備，先制作一個模具，如圖3所示，然后澆筑，并用不銹鋼試件定型水泥試樣的弧形區(qū)域，待凝固后去掉模具和不銹鋼試件，滴注法測試。若水泥試樣凝固后不容易浸潤，將水泥試樣切7.4.2對于水無法滲透的材料，如泡沫玻璃、憎水的巖棉、氣凝膠絕熱制品等，將其制成102mm×89mm×38mm的試件，從中間分成兩塊[102mm×89mm×19mm],用橡皮筋、銷釘或金屬絲將兩塊試件固定在一起。使用滴注法測試時，若兩塊試件之間水也無法潤濕，就將它們稍微分開，并使水通過間隙滲透到不銹鋼試件上。7.4.3測試粘結(jié)劑時，將兩個材料測試塊用粘結(jié)劑粘合在一起，粘結(jié)處接觸奧氏體不銹鋼表面，并用滴注法測試。8試驗方法8.1.1把每個浸潤的絕熱材料試樣放在結(jié)晶皿中，使其凹槽向上。8.1.2按照6.8連接銅導線和不銹鋼試件，按照6.10安裝螺栓和螺母，再將不銹鋼試件依次放置在絕熱材料的U型槽內(nèi)，使其緊密接觸。不銹鋼試件組與電子變壓器之間用銅導線連接。8.1.3把熱電偶的測溫端放在不銹鋼試件凹面底部中間的位置，用鋁粉覆蓋熱電偶，再在鋁粉上滴幾滴環(huán)氧膠粘劑，使熱電偶的接觸頭可靠地粘在不銹鋼試件上。8.1.4在結(jié)晶皿中注蒸餾水或去離子水直到約低于不銹鋼試件凹槽底部13mm的水平，打開電源加熱，當溫度達到水的沸點溫度時開始計時。試驗時間為28d±6h。在28d測試過程中如遇停電，應補償停電用去的時間。600mL/d。8.1.7同時按照9.1進行試驗用敏化的不銹鋼試件合格驗證。8.2滴注法(仲裁法)8.2.1把每個不銹鋼試件放在加熱管上，開口向下，將導熱油膏搽在不銹鋼試件和加熱管之間，使其相互緊密接觸，并按照6.10安裝螺栓和螺母。8.2.2將待測的絕熱材料試樣用蒸餾水或去離子水浸潤，無法浸潤時浸沒10min,取出放在不銹鋼試8.2.3將與每個玻璃瓶連接的經(jīng)蠕動泵的滴水管插在絕熱材料試樣的中心部位，開動蠕動泵，調(diào)節(jié)滴水速度，保證每個絕熱材料試樣每天均勻滴注(250±25)mL水。在測試過程中每天對每個絕熱材料試樣對應的玻璃瓶中加入(250±25)mL水。8.2.4打開加熱裝置，管外壁溫度控制在水沸點溫度±6℃,溫度達到后開始計時。試驗時間為28d±6h。在28d測試過程中如遇停電，應補償停電用去的