Descripción general
El cracking intergranular es aquel que se propaga principalmente a lo largo de los límites de los granos. En los componentes de tuberías de acero inoxidable, puede estar asociado con sensibilización, servicio corrosivo, ciclos térmicos de soldadura, tratamiento térmico inadecuado, estrés o una combinación de estos factores. El término no debe utilizarse como un diagnóstico completo de fallas sin metalografía, historial de servicio, verificación de materiales y análisis de fracturas.
Los aceros inoxidables austeníticos pueden sensibilizarse cuando la exposición térmica permite que se formen carburos ricos en cromo en los límites de los granos y crea regiones cercanas sin cromo. Que esto produzca daños en el campo depende del grado de la aleación, el contenido de carbono, la estabilización, el aporte de calor, el tiempo a temperatura, el enfriamiento, la tensión y el entorno del proceso.
Por qué es importante para los componentes de tuberías
El ataque a los límites del grano puede ser difícil de detectar durante una inspección dimensional normal. Un accesorio, una brida o una soldadura pueden pasar pruebas de presión y luego degradarse en un ambiente corrosivo. El riesgo es importante cerca de zonas afectadas por el calor de soldadura, piezas fundidas reparadas, componentes tratados térmicamente de forma inadecuada y piezas expuestas a temperaturas elevadas prolongadas.
La corrosión intergranular, el agrietamiento intergranular por corrosión bajo tensión, el agrietamiento en caliente y el agrietamiento por solidificación son mecanismos diferentes. Tratarlos como el mismo problema puede conducir a una acción correctiva incorrecta. Por ejemplo, reducir la tensión residual no corrige la química inadecuada y el recocido en solución no elimina todos los mecanismos de agrietamiento relacionados con el servicio.
Los compradores deben controlar la condición del material, el procedimiento de soldadura, el historial térmico, el tratamiento de la superficie y las pruebas de corrosión requeridas cuando el servicio es sensible a la degradación de los límites del grano.
Métodos, parámetros o proceso
Una investigación confiable combina registros de materiales, datos de servicio, exámenes no destructivos y análisis de laboratorio.
| Área de evaluación | que examinar | Evidencia útil |
|---|---|---|
| Identidad material | Grado, nivel de carbono, condición estabilizada o baja en carbono | MTC, PMI, número de calor, especificación original |
| Historia termal | Soldadura, reparación, conformado, tratamiento térmico, exposición al servicio. | WPS, registros de hornos, mapas de reparación, historial operativo |
| Ubicación del daño | Metal de soldadura, HAZ, metal base, reparación de piezas fundidas, superficie | Mapa visual, resultados de PT, plan de seccionamiento. |
| Microestructura | Ataque de los límites del grano, fases, trayectoria de fisura. | Metalografía y pruebas de laboratorio apropiadas. |
| Ambiente | Temperatura, cloruros, ácidos, especies de azufre, humedad. | Análisis de procesos e historial de trastornos. |
| Estado de estrés | Estrés residual, aplicado, cíclico o térmico. | Revisión del diseño y orientación de la fractura. |
| Aceptación | Requisitos de corrosión específicos del proyecto o material | Orden de compra y estándar de prueba aprobado. |
Lista de verificación de inspección y proveedores
- Confirme el grado exacto del acero inoxidable y la condición del tratamiento térmico entregado.
- Revisar si la especificación de servicio requería grados bajos en carbono o estabilizados.
- Controle el aporte de calor de soldadura, la temperatura entre pasadas y la frecuencia de reparación mediante un procedimiento calificado.
- Evite la contaminación del acero al carbono durante el corte, rectificado, conformado y voladura.
- Mantenga los gráficos del horno y los registros de tratamiento de soluciones rastreables hasta el lote de producto cuando se solicita el tratamiento.
- Utilice métodos de examen de superficie adecuados para grietas abiertas, pero no confíe únicamente en el PT para identificar la causa raíz.
- Defina cualquier prueba de corrosión intergranular y criterios de aceptación en la orden de compra.
- Investigue durezas inesperadas, decoloración, incrustaciones de óxido o zonas de reparación repetidas.
- Conserve muestras representativas antes de eliminar los daños sospechosos.
- Utilice un laboratorio metalúrgico calificado para el diagnóstico de fallas.
Aplicación a accesorios de tuberías, válvulas y bridas
Los codos, tes, reductores y bridas con cuello soldado de acero inoxidable pueden experimentar ciclos térmicos de sensibilización durante el conformado, la soldadura, la reparación o el tratamiento térmico incorrecto. Los cuerpos de válvulas fundidos pueden contener soldaduras de reparación e historiales térmicos complejos. Las tuberías revestidas y las superposiciones de soldadura introducen dilución y múltiples zonas afectadas por el calor que también necesitan control.
Cuando se requiera recocido en solución, el proveedor debe demostrar un ciclo y un método de enfriamiento apropiados para el grado. El tratamiento térmico de campo localizado no equivale automáticamente al tratamiento de solución completa. La limpieza y pasivación de la superficie pueden mejorar la condición de la superficie pero no revierten una microestructura masiva inadecuada.
Preguntas frecuentes
¿Es lo mismo la corrosión intergranular que el agrietamiento intergranular?
No. La corrosión puede atacar preferentemente los límites de los granos sin una grieta provocada mecánicamente. El agrietamiento requiere estrés adicional y condiciones de daño.
¿Puede la inspección visual identificar sensibilización?
Generalmente no por sí solo. Es posible que se necesiten antecedentes del material, pruebas de corrosión, metalografía u otros métodos calificados.
¿El uso de 304L o 316L elimina el riesgo?
Los grados bajos en carbono reducen el riesgo de sensibilización durante muchas operaciones de soldadura, pero no eliminan todos los mecanismos térmicos, de corrosión o de agrietamiento.
¿Puede el decapado reparar el daño intergranular?
El decapado elimina las incrustaciones y la contaminación de la superficie. No restaura las regiones límite de grano empobrecidas en cromo ni repara grietas.
¿Todos los accesorios de acero inoxidable deberían someterse a una prueba de corrosión intergranular?
No. Se deben requerir pruebas cuando la especificación del material, el servicio, el estándar del proyecto o la orden de compra lo requieran.
Próximos pasos
Para un servicio sensible, defina el grado, el tratamiento térmico, los límites de soldadura, las pruebas de corrosión, el estado de la superficie y la documentación antes de realizar el pedido. En caso de falla, conserve muestras y recopile el historial térmico y operativo completo.
Solicitar una cotización
