El cicle de servei real dels tubs de calefacció d'acer inoxidable 316 en entorns industrials sol durar uns quants anys o fins i tot més d'una dècada, cosa que fa impossible que els fabricants confiïn en el seguiment a llarg termini-de camp per verificar el rendiment anticorrosió del producte abans del lliurament. La inspecció convencional de l'aspecte de fàbrica a curt termini-i la prova hidràulica només poden detectar defectes macroscòpics, sense avaluar la resistència dels materials i les capes de tractament superficial a la picadura, la corrosió per tensió, l'erosió-corrosió i la corrosió microbiana en condicions de treball dures. Les proves de laboratori de corrosió accelerada simulen els factors corrosius del servei real d'una manera intensificada en un període curt, amplifiquen els defectes potencials del material i del procés i calculen quantitativament el coeficient de conversió de la vida útil entre condicions accelerades i entorns de treball-in situ. Molts errors de corrosió prematurs per lots es poden evitar amb antelació mitjançant la selecció de productes prototips no qualificats mitjançant proves accelerades estandarditzades. Per tant, la implementació d'un conjunt d'esquemes de proves de corrosió accelerada graduada és un mètode de verificació pre{10}}de producció vital per garantir la fiabilitat operativa-a llarg termini dels tubs de calefacció.
Les tecnologies de prova de corrosió accelerada que s'adopten habitualment per als tubs de calefacció d'acer inoxidable inclouen principalment la prova d'esprai de sal neutre, la prova d'humitat cíclica de polvorització de sal, la prova de polarització electroquímica, la prova de corrosió per estrès de clorur d'alta temperatura-autoclau, la prova de simulació accelerada d'erosió del flux i la prova d'immersió accelerada microbiològica. Cada prova té com a objectiu diferents mecanismes de fallada: les proves de polvorització de sal avaluen la qualitat de les pel·lícules passives i la resistència a la corrosió atmosfèrica; les proves electroquímiques quantifiquen el potencial de picking per jutjar la susceptibilitat a la corrosió local; Els experiments d'autoclau d'alta-temperatura simulen condicions de treball de clorur d'alta-temperatura per detectar els perills ocults de corrosió per estrès; L'equip de bucle de flux reprodueix els danys de neteja de fluids per verificar el disseny estructural anti-erosió; Els experiments d'immersió microbiana acceleren la reproducció de bacteris-reductors de sulfat per predir els riscos de corrosió induïts microbiològicament. Una única prova accelerada no pot cobrir tots els modes de fallada, de manera que cal fer proves combinades de diversos elements-per avaluar exhaustivament el rendiment anticorrosió global.
Taula 1 Tipus de prova de corrosió accelerada, condicions de prova, indicadors de detecció i valors d'aplicació pràctica
| Element de prova|Condicions experimentals accelerades bàsiques|Indicadors clau de judici|Detecció de defectes de la diana|Funció de predicció de la vida útil|| ----|----|----|----|| Prova d'esprai de sal neutre|Solució de NaCl al 5%, polvorització contínua de 35 graus|Temps fins al primer punt d'òxid, relació d'àrea de corrosió|Passivació incompleta, contaminació pel ferro lliure de superfície|Convertir a vida útil atmosfèrica costanera|| Prova de polarització electroquímica|Mitjà d'aigua circulant simulat in situ|Potencial de picadura, densitat de corrent de corrosió|Sensibilització de materials, degradació passiva pel·lícula|Prediu el període d'incubació de la corrosió per picadura|| Prova SCC d'autoclau d'alta temperatura|Solució alta en clorur, càrrega de tracció de 150 graus|Temps d'inici de l'esquerda, velocitat de propagació de l'esquerda|Tensió residual, sensibilització de soldadura|Avaluar la seguretat del servei en condicions de treball químics d'alta temperatura|| Prova d'erosió del flux circulant|Fluid sòlid-líquid bifàsic, alta velocitat de flux|Taxa d'aprimament del gruix de la paret, canvi de rugositat superficial|Estructura de canonades poc raonable, poliment superficial insuficient|Calcular el llindar de velocitat del flux segur i el cicle de servei|| Prova d'immersió accelerada microbiana|Medi de cultiu enriquit amb SRB, incubació a temperatura constant|Profunditat de la fossa de corrosió, concentració de sulfur d'hidrogen|Manca de disseny antimicrobià, risc estancat de la canonada|Formular dosificació de biocides i cicle de neteja estàndard |
Les empreses haurien de formular esquemes de prova accelerats personalitzats segons el grau de corrosió de l'entorn de servei objectiu. Abans de la producció en massa formal, les mostres de prototips del mateix lot han de completar les proves accelerades combinades corresponents i només els lots que superen tots els elements de prova poden entrar en un processament formal. Durant la prova, els paràmetres ambientals s'han de controlar estrictament per garantir la repetibilitat de la prova; s'han d'establir mostres paral·leles per evitar errors de valoració accidental d'una sola-mostra. Després de la prova, es duen a terme l'observació macro, la inspecció metal·logràfica i la mesura del gruix de la paret per registrar la morfologia de la corrosió i les dades de danys, establir la fórmula de conversió entre el temps accelerat i la vida útil real i marcar el cicle de servei segur previst al document tècnic del producte. Tots els informes de proves, la informació de lots de mostres, els registres de paràmetres experimentals i els resultats de predicció de vida s'arxivaran i s'uniran al sistema de traçabilitat de la qualitat de l'empresa. Per als productes que ofereixen condicions de treball extremes, es pot encarregar institucions de proves accelerades autoritzades de tercers-per millorar la credibilitat de les dades de les proves i les conclusions de predicció de vida.
Les proves accelerades de corrosió de laboratori fan que l'enllaç de la detecció de riscos avança a l'etapa de desenvolupament del producte i de verificació del prototip, realitzant un pre-control de possibles errors de corrosió abans del lliurament del producte. Combinat amb la inspecció de matèries primeres, el seguiment del procés i les proves rutinàries del producte acabat, crea una barrera de verificació del rendiment de diversos-nivells per a tubs de calefacció d'acer inoxidable 316. Les proves científiques accelerades no només ofereixen suport de dades fiables per a la predicció de la vida útil i el disseny personalitzat anticorrosió, sinó que també redueix eficaçment el risc d'accidents de qualitat per lots en entorns industrials complexos, millorant contínuament la competitivitat tècnica global de les empreses de fabricació de tubs de calefacció.
