(高清版)GB∕T 25996-2019 絕熱材料對(duì)奧氏體不銹鋼外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的試驗(yàn)方法

GB/T25996—2019代替GB/T25996—2010絕熱材料對(duì)奧氏體不銹鋼外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的試驗(yàn)方法國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T25996—2019本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T25996—2010《絕熱材料對(duì)奧氏體不銹鋼外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的試驗(yàn)方法》。與GB/T25996—2010相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：--——?jiǎng)h除了要求(見(jiàn)2010年版的第4章);———?jiǎng)h除了方法說(shuō)明(見(jiàn)2010年版的第5章);———修改了不銹鋼板的尺寸(見(jiàn)6.1,2010年版的6.1);——增加了達(dá)納法不銹鋼試件連接示意圖(見(jiàn)圖1);——修改了絕熱材料試樣制備(見(jiàn)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；——?jiǎng)h除了結(jié)果判定(見(jiàn)2010年版的第9章); 增加了試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)第11章)。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)絕熱材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC191)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)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(yàn)研究院、浙江浦森新材料科技有限公司、國(guó)家玻璃纖維產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)力集中點(diǎn)會(huì)有開(kāi)裂的趨勢(shì)。特別是當(dāng)沒(méi)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(huì)對(duì)奧氏體不銹鋼造成外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。由于氯化物在環(huán)境中比較普遍，試驗(yàn)過(guò)程中要采取措施避免氯化物的污染，特別是避免其對(duì)奧氏體不銹鋼試件(以下簡(jiǎn)稱不銹鋼試件)的污染。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法是模擬絕熱材料使用的大多數(shù)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程情形進(jìn)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(huì)增加外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的機(jī)會(huì)。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試條件下，通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試合格的絕熱材料不會(huì)引起敏化不銹鋼試件的開(kāi)裂。在實(shí)際使用中，雖然絕熱材料本身不會(huì)引起外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，但在不合理的使用環(huán)境中，絕熱材料有可能作為一個(gè)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(huì)導(dǎo)致水的蒸發(fā)和化學(xué)反應(yīng)速率的增加，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。實(shí)踐證明，通過(guò)改變絕熱材料的氯化物含量或加入某些化學(xué)添加劑，可制得抑制氯化物存在下外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的絕熱材料。一定氯離子濃度的水溶液能引起開(kāi)裂，不含氯離子的水不會(huì)引起開(kāi)裂的不銹鋼試件才能滿足本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的要求。1GB/T25996—2019絕熱材料對(duì)奧氏體不銹鋼外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的試驗(yàn)方法1范圍1.1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了絕熱材料對(duì)奧氏體不銹鋼外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的試驗(yàn)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、儀器與設(shè)1.2本標(biāo)準(zhǔn)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(fù)合硅酸鹽、膨1.3本標(biāo)準(zhǔn)給出了達(dá)納法和滴注法兩種測(cè)試方法，適用性如下：——當(dāng)材料可熱處理成芯吸型材料時(shí)，可用達(dá)納法或滴注法測(cè)試；—-—當(dāng)材料無(wú)法處理成芯吸型材料或熱處理溫度大于廠家推薦溫度時(shí)，用滴注法測(cè)試。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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(yàn)方法GB/T4132絕熱材料及相關(guān)術(shù)語(yǔ)GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T15970.3—1995金屬和合金的腐蝕應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)第3部分：U型彎曲試樣的制備和應(yīng)用GB/T20878不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T4132界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1外部應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂externalstresscorrosioncracking;ESCC金屬在某些腐蝕環(huán)境下，所受外部施加應(yīng)力的集中點(diǎn)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(dāng)其50%～75%部分浸入在水中，10min內(nèi)就會(huì)全部浸潤(rùn)的絕熱材料。4.1達(dá)納法儀器與設(shè)備24.2.8箱式電阻爐：最高溫度不低于1200℃。GB/T25996—20195.9無(wú)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(hào)為S30408、牌號(hào)為06Cr19Ni10的奧氏體不銹鋼板；b)碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.05%～0.06%;c)長(zhǎng)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(dòng)鋸裁取51mm×178mm的試件12塊，使試件的長(zhǎng)尺寸平行于板的長(zhǎng)尺寸。每4塊一組，其中兩組用作不銹鋼板材的合格驗(yàn)證，一組用于試樣試驗(yàn)。6.3先用清潔劑和自來(lái)水清洗不銹鋼試件，再用蒸餾水或去離子水反復(fù)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(guò)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(guān)閉電源，自然冷卻至6.5用無(wú)氯耐水磨砂紙順著不銹鋼試件長(zhǎng)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(shí)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(gè)不銹鋼試件兩端的中心距邊緣10mm處各鉆一個(gè)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(gè)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(dá)納法中，用電加熱不銹鋼試件，4個(gè)不銹鋼試件為一組。將三段銅電導(dǎo)線彎成圖1a)形狀，兩段銅導(dǎo)線彎成圖1b)形狀，并按照?qǐng)D1c)所示用焊器連接四個(gè)不銹鋼試件，每個(gè)不銹鋼試件都呈對(duì)角線連接。a)銅電導(dǎo)線b)L銅電導(dǎo)線c)銅電導(dǎo)線和不銹鋼試件焊接方式圖1達(dá)納法用銅電導(dǎo)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(rùn)濕的低氯擦拭紙擦洗試件的凸表面，漂洗，吹干。之后應(yīng)避免裸手接觸試件的凸表面。6.10在每個(gè)試件上安裝螺栓和螺母，平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)算出撓度δ,再按照式(2)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)螺母達(dá)到一定的轉(zhuǎn)數(shù)后兩平面距離L。,游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)善矫婢嚯x，確保每個(gè)試件的應(yīng)力相同。式(1)中相關(guān)參數(shù)的數(shù)值，從不銹鋼板材料力學(xué)性能的測(cè)試報(bào)告中獲得或按照GB/T228進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和對(duì)試件做必要的測(cè)量來(lái)獲得。本試驗(yàn)方法所需的彈性應(yīng)力S為207MPa。34說(shuō)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(zhǎng)度；P——螺紋方向；不銹鋼試件施加一定應(yīng)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(yīng)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(zhǎng)度，單位為毫米(mm);E——彈性模量，單位為兆帕(MPa);Lo——施加應(yīng)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(gè)制備過(guò)程應(yīng)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(yīng)測(cè)試被判定為最易引起腐蝕的部位。7.1.3當(dāng)材料可熱處理成芯吸型材料時(shí)，熱處理時(shí)應(yīng)按照廠家推薦溫度進(jìn)行，必要時(shí)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(gè)試樣塊的中心鉆一個(gè)孔，然后切成兩部分，制成102mm×89mm×38mm的試樣，不少于四個(gè)。將每個(gè)試樣安裝到對(duì)應(yīng)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(wú)氯耐水磨砂紙打磨試樣，以便與不銹鋼試7.2.2對(duì)于松散的絕熱材料，首先用不銹鋼絲制造一個(gè)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(yīng)滿足客戶要求，沒(méi)有特定要求時(shí)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(guò)。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(guò)程中可溶出離子會(huì)遷移到外表面的濕法成型材料，如硅酸鈣和水泥等，制樣時(shí)應(yīng)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(guò)開(kāi)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(shí)還包括夾套或覆蓋物。適當(dāng)打磨與不銹鋼試件接觸的區(qū)域，達(dá)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(gè)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(cè)試。若水泥試樣凝固后不容易浸潤(rùn)，將水泥試樣切7.4.2對(duì)于水無(wú)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(cè)試時(shí)，若兩塊試件之間水也無(wú)法潤(rùn)濕，就將它們稍微分開(kāi)，并使水通過(guò)間隙滲透到不銹鋼試件上。7.4.3測(cè)試粘結(jié)劑時(shí)，將兩個(gè)材料測(cè)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(cè)試。8試驗(yàn)方法8.1.1把每個(gè)浸潤(rùn)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(dǎo)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(dǎo)線連接。8.1.3把熱電偶的測(cè)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(kāi)電源加熱，當(dāng)溫度達(dá)到水的沸點(diǎn)溫度時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。試驗(yàn)時(shí)間為28d±6h。在28d測(cè)試過(guò)程中如遇停電，應(yīng)補(bǔ)償停電用去的時(shí)間。600mL/d。8.1.7同時(shí)按照9.1進(jìn)行試驗(yàn)用敏化的不銹鋼試件合格驗(yàn)證。8.2滴注法(仲裁法)8.2.1把每個(gè)不銹鋼試件放在加熱管上，開(kāi)口向下，將導(dǎo)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(cè)的絕熱材料試樣用蒸餾水或去離子水浸潤(rùn)，無(wú)法浸潤(rùn)時(shí)浸沒(méi)10min,取出放在不銹鋼試8.2.3將與每個(gè)玻璃瓶連接的經(jīng)蠕動(dòng)泵的滴水管插在絕熱材料試樣的中心部位，開(kāi)動(dòng)蠕動(dòng)泵，調(diào)節(jié)滴水速度，保證每個(gè)絕熱材料試樣每天均勻滴注(250±25)mL水。在測(cè)試過(guò)程中每天對(duì)每個(gè)絕熱材料試樣對(duì)應(yīng)的玻璃瓶中加入(250±25)mL水。8.2.4打開(kāi)加熱裝置，管外壁溫度控制在水沸點(diǎn)溫度±6℃,溫度達(dá)到后開(kāi)始計(jì)時(shí)。試驗(yàn)時(shí)間為28d±6h。在28d測(cè)試過(guò)程中如遇停電，應(yīng)補(bǔ)償停電用去的