ASTM E1681: Prove KIH sui metalli
Il test KIH è un test di meccanica della frattura per determinare la soglia di stress (KIH) per il cracking di un materiale metallico in atmosfera controllata. La norma ASTM E1681 distingue due tipi di carico: la prova KIH con spostamento costante e la prova KIH con forza costante su provini CT precriccati a fatica.
L'obiettivo di queste prove KIH secondo la norma ASTM E1681 è quello di valutare la possibilità di utilizzare un metallo in tubi e condotti speciali per il trasporto dell'idrogeno.
Standard Esecuzione di un test Valori caratteristici Provini Prodotti correlati Richiedi una consulenza Brochure Idrogeno
Normative di riferimento per i test KIH
Le seguenti norme sono applicabili alla prova KIH e alla determinazione della soglia di stress (KIH) in un ambiente a idrogeno:
- ASME B31.12 - Standard sulle tubazioni e le conduttore a idrogeno
Questa norma definisce la sicurezza delle condutture e fornisce i relativi requisiti per il trasporto di idrogeno allo stato gassoso e liquido. - ASME BPVC.VIII.3 - Codice ASME per caldaie e recipienti a pressione, Divisione 3, Regole alternative per la costruzione di recipienti ad alta pressione.
Questa norma contiene le condizioni limite per le prove in idrogeno sotto pressione e, a seconda del metodo di prova, contiene ulteriori requisiti per il calcolo del KIH. - ASTM E1681 - Metodo di prova standard per la determinazione della soglia di stress per il cracking di materiale metallico in atmosfera controllata.
La norma ASTM E1681 specifica come determinare la soglia di stress KIH per il cracking di materiale metallico in un ambiente a idrogeno.
Prova secondo ASTM E1681
Prima della prova KIH, il provino CT, con una macchina di prova servoidraulica, è sottoposto a pre-cricca a fatica. Infine, il provino CT precriccato viene caricato in un ambiente con idrogeno gassoso. La norma ASTM E1681 distingue due tipi principali di carico: il provino viene tenuto sotto uno spostamento costante per un determinato periodo di tempo, oppure viene tenuto sotto una forza costante. In alcuni casi può verificarsi la propagazione della cricca o la frattura, ma non è sempre così.
Il test KIH (spostamento costante) non richiede una macchina di prova. In questo caso, il provino viene caricato tramite bullone a un determinato spostamento costante in un ambiente inerte. A tal fine, lo spostamento della linea di carico del provino caricato tramite bullone viene misurato con un estensimetro clip-On. Per la prova KIH (forza costante), è necessaria una macchina di prova, ad esempio una macchina elettromeccanica per prove di fatica, che carichi il provino CT precriccato con una forza di trazione specifica.
La prova KIH (spostamento costante) deve inoltre rispettare le seguenti fasi:
- Pre-cricca del provino CT in una macchina di prova dinamica
- Spostamento linea di carico del provino CT in atmosfera inerte con l'estensimetro clip-on
- Caricamento del provino CT inautoclave
- Pressurizzazione dell'autoclave con idrogeno pressurizzato per 1.000 ore
- Rimozione del provino CT per l'ispezione visiva della superficie di frattura.
Valori caratteristici importanti secondo ASTM E1681
I valori caratteristici secondo ASTM E1681 sono utilizzati per valutare la resistenza di un materiale metallico alle cricche indotte dall'idrogeno:
- KIH
KIH ovvero "Threshold Stress Intensity Factor” è definito come il valore di soglia di stress. - KIEAC e KEAC
EAC ovvero “environmental assisted cracking” sono definiti come il valore più alto del fattore di intensità dello stress, in cui non si verificano né cedimenti né crescita di cricche. KIEAC è quindi inteso come il carico massimo ammissibile su intagli e cricche esistenti che garantisce comunque un funzionamento sicuro.
Requisiti dei provini secondo ASTM E1681
Quando si selezionano i provini per la prova KIH, devono essere rispettati i requisiti minimi di dimensione e spessore del provino specificati nella norma ASTM E1681.
Sono ammesse le seguenti forme di provino:
- Provini CT caricati tramite bullone (per la prova KIH "a spostamento costante")
- provini CT (per la prova KIH "forza costante")
