Dụng cụ tự động | Nhận biết thép không gỉ 316L: Dấu khắc thép không đồng nghĩa với chất liệu chính hãng

Dụng cụ tự động | Nhận biết thép không gỉ 316L: Dấu khắc thép không đồng nghĩa với chất liệu chính hãng

Giới thiệu

Kết hợp với các trường hợp nghiệm thu vật liệu thực tế từ các dự án hóa chất, đội ngũ kỹ thuật của Auto Instrument phân tích những hiểu lầm trong việc nhận dạng thép không gỉ 316L. Họ đính chính quan niệm sai lầm rằng “chỉ cần có dấu thép, chứng nhận vật liệu và các nguyên tố hợp kim được phát hiện bằng máy quang phổ là vật liệu đó là 316L”. Hướng dẫn này giúp nhân viên mua sắm và kỹ thuật xác minh vật liệu của các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng trong các phụ kiện đường ống, van và thiết bị, và tránh rủi ro hư hỏng do ăn mòn gây ra bởi vật liệu không nhất quán.

Một lô phụ kiện đường ống bằng thép không gỉ 316L được giao đến với tem thép rõ ràng và đầy đủ chứng nhận vật liệu. Kết quả kiểm tra bằng máy đo quang phổ cầm tay cũng cho thấy đó là 316L. Liệu chúng ta có thể chấp nhận chúng ngay lập tức? Tranh chấp vật liệu kiểu này thực sự đã xảy ra tại các công trường xây dựng. Các phụ kiện đường ống được đánh dấu là 316L, với hàm lượng crom, niken và molypden đáp ứng yêu cầu, nhưng kiểm tra lại cho thấy hàm lượng carbon vượt quá giới hạn quy định cho 316L. Để hiểu vấn đề này, trước tiên chúng ta cần phân biệt sự khác biệt về thành phần hóa học cốt lõi giữa 304, 316 và 316L.

1. Sự khác biệt về thành phần giữa 304, 316 và 316L

Cả ba đều là thép không gỉ austenit và khó có thể phân biệt được bằng mắt thường. Theo tiêu chuẩn ASTM A240/A240M: Sự khác biệt chính giữa 304 và 316 nằm ở nguyên tố molypden. Cả 316 và 316L đều chứa molypden, giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn rỗ do clorua và ăn mòn khe hở. 316 và 316L có phạm vi nguyên tố hợp kim chính gần như giống nhau, và sự khác biệt cốt lõi nằm ở hàm lượng cacbon:

316: Hàm lượng carbon tối đa 0,08%

316L: Hàm lượng carbon tối đa 0,03%. Chữ “L” trong mác thép biểu thị hàm lượng carbon thấp. Hàm lượng carbon thấp hơn làm giảm khả năng bị ăn mòn giữa các hạt trong vùng ảnh hưởng nhiệt sau khi hàn. Lưu ý: Thép 316 thông thường cũng có thể có hàm lượng carbon dưới 0,03% với các nguyên tố khác đạt tiêu chuẩn, về mặt hóa học đáp ứng các thông số kỹ thuật của cả 316 và 316L. Tuy nhiên, liệu nó có thể được giao dưới dạng 316L hay không vẫn cần được kiểm tra dựa trên chứng nhận vật liệu, tiêu chuẩn sản phẩm và thông số kỹ thuật mua hàng.

Đối với việc đo mức trong điều kiện làm việc ăn mòn, thép không gỉ 316L được sử dụng rộng rãi cho các mặt bích tiếp xúc với chất lỏng và màng ngăn của nhiều bộ truyền mức mặt bích và bộ truyền mức kín màng ngăn. Là nhà sản xuất bộ truyền mức, chúng tôi thường xuyên được yêu cầu xác nhận báo cáo vật liệu trong quá trình trao đổi dự án. Đặc biệt đối với các bộ truyền mức kín từ xa có cấu trúc mao dẫn và bộ truyền mức gắn trên bồn chứa để đo mức trong bồn chứa, môi chất có tính ăn mòn cao, mang lại rủi ro vật liệu đáng kể. Ngay cả đối với các bộ truyền áp suất chênh lệch hỗ trợ, vật liệu của các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng không thể được đánh giá chỉ bằng ký hiệu thép trên bảng tên.

2. Có thể sử dụng máy quang phổ cầm tay trực tiếp để kiểm tra độ tinh khiết của 316L không?

Máy đo quang phổ huỳnh quang tia X cầm tay (XRF) được sử dụng rộng rãi để kiểm tra vật liệu tại chỗ. Nó có thể nhanh chóng phát hiện crom, niken và molypden để phân biệt việc sử dụng hỗn hợp các loại thép 304 và 316.

Ví dụ dữ liệu thử nghiệm của một phụ kiện được đánh dấu 316L: Cr:17,1%, Ni:11,8%, Mo:2,2%. Crom, niken và molypden nằm trong phạm vi của 316 và 316L. Dữ liệu thử nghiệm của một phụ kiện khác: Cr:18,4%, Ni:8,5%, Mo:0,1%, gần với 304 hơn. Cần xác minh thêm về thành phần thực tế và nguồn gốc của nó.

Tuy nhiên, máy XRF cầm tay thông thường không thể phát hiện các nguyên tố cacbon. Kết quả đánh giá “316L” do cơ sở dữ liệu của thiết bị đưa ra chỉ dựa trên sự trùng khớp kết quả Cr-Ni-Mo, mà không tính đến hàm lượng cacbon. Ngoài ra, thử nghiệm từ tính không thể xác định được mác thép không gỉ. Từ tính bị ảnh hưởng bởi quá trình gia công nguội, hàn và cấu trúc luyện kim, do đó không thể dùng làm cơ sở để đánh giá vật liệu.

3. Cách kiểm tra hàm lượng carbon của thép không gỉ 316L

Theo tiêu chuẩn ASTM A240/A240M, hàm lượng carbon tối đa của thép 316L là 0,03%. Dữ liệu thử nghiệm mẫu: Cr: 17,0%, Ni: 12,0%, Mo: 2,3%, C: 0,052%. Hàm lượng Cr, Ni và Mo đạt tiêu chuẩn, nhưng hàm lượng carbon vượt quá giới hạn. Do đó, sản phẩm này không thể được coi là thép 316L mà chỉ đáp ứng yêu cầu về thành phần của thép 316.

Hai phương pháp phổ biến để kiểm tra hàm lượng carbon:

Quang phổ phát xạ tia lửa điện (Spark OES): Có khả năng phân tích cacbon. Thử nghiệm để lại dấu vết phóng điện trên bề mặt vật cần gia công. Đối với các van, phụ kiện đường ống và đầu nối thiết bị đã lắp đặt, cần xác nhận rằng việc hư hại bề mặt là cho phép trước khi tiến hành thử nghiệm.

Phương pháp hấp thụ hồng ngoại khi đốt cháy: Mẫu được đốt cháy, và hàm lượng cacbon được xác định thông qua sự hấp thụ hồng ngoại. ASTM E1019 là tiêu chuẩn phòng thí nghiệm quan trọng để phân tích cacbon trong hợp kim thép.

Đối với các đường ống đã lắp đặt mà việc lấy mẫu khó khăn, ưu tiên hàng đầu là kiểm tra hàm lượng carbon trên giấy chứng nhận vật liệu và đảm bảo số lô sản xuất khớp với chi tiết thực tế. Nếu cần kiểm tra lại, hãy tuân theo các tài liệu kỹ thuật của dự án.

4. Các điểm chính để nghiệm thu thép không gỉ 316L tại công trường

Khi nhận hàng, hãy kiểm tra kỹ tem thép và giấy chứng nhận vật liệu. Tập trung vào mác thép, tiêu chuẩn áp dụng, số lô sản xuất, thành phần hóa học đầy đủ và kết quả kiểm tra trên giấy chứng nhận vật liệu. Ví dụ, nếu mua ống thép ASTM A312 TP316L, việc nghiệm thu phải tuân thủ tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng và thông số kỹ thuật mua hàng.

Những điểm cần lưu ý khi kiểm tra thực tế: Số lô sản xuất phải khớp với chứng chỉ vật liệu. Các dấu khắc trên thép dễ bị mất sau khi cắt ống. Việc chuyển giao dấu khắc phải được hoàn tất trong quá trình yêu cầu vật liệu, gia công và lắp đặt để tránh trộn lẫn vật liệu. Đối với các dự án kiểm tra PMI, hãy kiểm tra theo tỷ lệ và điểm cụ thể theo yêu cầu của tài liệu. Loại bỏ sơn, dầu và chất bẩn trên bề mặt trước khi kiểm tra. Nếu dữ liệu đo được không khớp với chứng chỉ, hãy tìm ra nguyên nhân gốc rễ và kiểm tra lại nếu cần. Đối với đường ống và các bộ phận thiết bị chịu áp lực, các đặc tính cơ học, tình trạng xử lý nhiệt và kích thước cũng phải được xác minh.

5. Tại sao hiện tượng ăn mòn vẫn xảy ra ngay cả với thép không gỉ 316L đạt tiêu chuẩn?

Tại một số công trường, hiện tượng ăn mòn như ăn mòn rỗ và ăn mòn khe hở vẫn xảy ra ngay cả sau khi đã kiểm định vật liệu cho các thiết bị. Điều kiện làm việc cần được đánh giá toàn diện. Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ 316L bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, nồng độ clorua, điều kiện bề mặt và cấu trúc khe hở cục bộ. Ăn mòn cục bộ dễ xảy ra hơn ở những vị trí có sự tích tụ chất lỏng và lắng đọng cặn.

Ưu điểm hàm lượng carbon thấp của thép không gỉ 316L chủ yếu giúp giảm thiểu nguy cơ ăn mòn giữa các hạt sau khi hàn. Điều này không có nghĩa là thép 316L vượt trội hơn thép 316 thông thường về khả năng chống ăn mòn trong mọi điều kiện làm việc. Nếu xảy ra hư hỏng do ăn mòn, cần kiểm tra đồng thời thành phần vật liệu, điều kiện môi trường xử lý, chất lượng hàn và độ hoàn thiện bề mặt.

6. Tóm tắt

Để nghiệm thu thép 316L tại công trường, tem thép, giấy chứng nhận vật liệu và dữ liệu kiểm tra phải khớp với nhau. Máy XRF cầm tay thích hợp để kiểm tra các nguyên tố hợp kim bao gồm crom, niken và molypden. Để phân biệt 316 với 316L, bằng chứng kiểm tra hàm lượng carbon hợp lệ là bắt buộc. Nếu 316L được ghi trên bản vẽ, việc nghiệm thu phải được thực hiện nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn sản phẩm 316L và thông số kỹ thuật mua hàng. Cần có sự phê duyệt kỹ thuật chính thức nếu cần thay thế mác thép. Các ký hiệu trên sản phẩm chỉ mang tính bề ngoài. Thành phần hóa học đạt tiêu chuẩn và giấy tờ bảo hành là những tiêu chí cơ bản để nghiệm thu vật liệu.

Là nhà sản xuất thiết bị đo mức, Auto Instrument cung cấp các loại thiết bị đo mức áp suất chênh lệch, thiết bị đo mức mặt bích, thiết bị đo mức màng chắn kín, thiết bị đo mức kín từ xa và thiết bị đo mức gắn trên bồn chứa. Chúng tôi có thể cung cấp đầy đủ chứng nhận vật liệu cho các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng và hỗ trợ khách hàng kiểm tra lại tại chỗ, thích ứng với nhiều kịch bản đo lường trong môi trường ăn mòn khác nhau.