Visão geral
A fissuração intergranular é uma fissuração que se propaga principalmente ao longo dos limites dos grãos. Em componentes de tubulações inoxidáveis, pode estar associado a sensibilização, serviço corrosivo, ciclos térmicos de soldagem, tratamento térmico inadequado, tensão ou uma combinação desses fatores. O termo não deve ser usado como um diagnóstico completo de falha sem metalografia, histórico de serviço, verificação de material e análise de fratura.
Os aços inoxidáveis austeníticos podem ficar sensibilizados quando a exposição térmica permite a formação de carbonetos ricos em cromo nos limites dos grãos e cria regiões próximas com falta de cromo. Se isso produz danos no campo depende do grau da liga, do teor de carbono, da estabilização, da entrada de calor, do tempo de temperatura, do resfriamento, da tensão e do ambiente do processo.
Por que é importante para componentes de tubos
O ataque ao limite do grão pode ser difícil de detectar durante a inspeção dimensional normal. Uma conexão, flange ou solda pode passar no teste de pressão e posteriormente degradar-se em um ambiente corrosivo. O risco é importante perto de zonas de solda afetadas pelo calor, peças fundidas reparadas, componentes tratados termicamente de forma inadequada e peças expostas a temperaturas elevadas prolongadas.
Corrosão intergranular, fissuração por corrosão sob tensão intergranular, fissuração a quente e fissuração por solidificação são mecanismos diferentes. Tratá-los como o mesmo problema pode levar a ações corretivas erradas. Por exemplo, a redução da tensão residual não corrige a química inadequada e o recozimento em solução não remove todos os mecanismos de fissuração relacionados ao serviço.
Os compradores devem controlar a condição do material, o procedimento de soldagem, o histórico térmico, o tratamento de superfície e os testes de corrosão necessários quando o serviço for sensível à degradação dos limites dos grãos.
Métodos, parâmetros ou processo
Uma investigação confiável combina registros de materiais, dados de serviço, exames não destrutivos e análises laboratoriais.
| Área de avaliação | O que examinar | Evidência útil |
|---|---|---|
| Identidade material | Grau, nível de carbono, condição estabilizada ou de baixo carbono | MTC, PMI, número de calor, especificação original |
| História térmica | Soldagem, reparo, conformação, tratamento térmico, exposição de serviço | WPS, registros de fornos, mapas de reparos, histórico operacional |
| Localização do dano | Metal de solda, HAZ, metal base, reparo de fundição, superfície | Mapa visual, resultados PT, plano de corte |
| Microestrutura | Ataque no limite do grão, fases, caminho de fissura | Metalografia e testes laboratoriais apropriados |
| Ambiente | Temperatura, cloretos, ácidos, espécies de enxofre, umidade | Análise de processos e histórico de transtornos |
| Estado de estresse | Estresse residual, aplicado, cíclico ou térmico | Revisão de projeto e orientação de fratura |
| Aceitação | Requisitos de corrosão específicos do projeto ou do material | Ordem de compra e padrão de teste aprovado |
Lista de verificação de fornecedor e inspeção
- Confirme o grau exato do aço inoxidável e a condição de tratamento térmico entregue.
- Revise se as classes de baixo carbono ou estabilizadas eram exigidas pela especificação de serviço.
- Controle a entrada de calor da soldagem, a temperatura entre passes e a frequência de reparo através de um procedimento qualificado.
- Evite a contaminação do aço carbono durante o corte, retificação, conformação e jateamento.
- Mantenha os gráficos do forno e os registros de tratamento da solução rastreáveis até o lote do produto quando o tratamento for solicitado.
- Use métodos de exame de superfície adequados para fissuras abertas, mas não confie apenas no PT para identificação da causa raiz.
- Defina qualquer teste de corrosão intergranular e critérios de aceitação no pedido de compra.
- Investigue dureza inesperada, descoloração, incrustações de óxido ou zonas de reparo repetidas.
- Preserve amostras representativas antes de eliminar danos suspeitos.
- Use um laboratório metalúrgico qualificado para diagnóstico de falhas.
Aplicação em acessórios para tubos, válvulas e flanges
Cotovelos, tês, redutores e flanges com pescoço de solda de aço inoxidável podem sofrer ciclos térmicos de sensibilização durante a conformação, soldagem, reparo ou tratamento térmico incorreto. Os corpos das válvulas fundidos podem conter soldas de reparo e históricos térmicos complexos. Tubos revestidos e sobreposições de solda introduzem diluição e múltiplas zonas afetadas pelo calor que também precisam de controle.
Quando o recozimento em solução for necessário, o fornecedor deverá demonstrar um ciclo e um método de resfriamento adequados ao grau. O tratamento térmico em campo localizado não é automaticamente equivalente ao tratamento com solução completa. A limpeza e passivação da superfície podem melhorar a condição da superfície, mas não revertem uma microestrutura a granel inadequada.
Perguntas frequentes
A corrosão intergranular é o mesmo que fissuração intergranular?
Não. A corrosão pode atacar preferencialmente os limites dos grãos sem uma trinca mecânica. A fissuração requer tensões adicionais e condições de dano.
A inspeção visual pode identificar a sensibilização?
Geralmente não por si só. Podem ser necessários histórico do material, testes de corrosão, metalografia ou outros métodos qualificados.
Usar 304L ou 316L elimina o risco?
As classes de baixo carbono reduzem o risco de sensibilização durante muitas operações de soldagem, mas não eliminam todos os mecanismos térmicos, de corrosão ou de trincas.
A decapagem pode reparar danos intergranulares?
A decapagem remove incrustações e contaminação da superfície. Ele não restaura regiões de contorno de grãos esgotadas de cromo nem repara rachaduras.
Todas as conexões de aço inoxidável devem receber um teste de corrosão intergranular?
Não. Os testes devem ser exigidos quando a especificação do material, o serviço, o padrão do projeto ou o pedido de compra assim o exigirem.
Próximas etapas
Para um serviço sensível, defina a classe, o tratamento térmico, os limites de soldagem, os testes de corrosão, a condição da superfície e a documentação antes de fazer o pedido. Em caso de falha, preserve amostras e colete o histórico térmico e operacional completo.
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