ASTM E1681: Uji KIH pada Logam
Uji KIH adalah uji mekanika fraktur untuk menentukan faktor intensias tegangan ambang (KIH) bahan logam dalam lingkungan hidrogen. ASTM E1681 membedakan antara dua jenis pembebanan: uji KIH dengan perpindahan konstan dan uji KIH dengan gaya konstan pada spesimen CT pratekan fatik.
Tujuan dari pengujian KIH untuk ASTM E1681 ini adalah untuk menilai kesesuaian logam agar digunakan dalam pipa dan saluran pipa khusus untuk transportasi hidrogen.
Standar Menjalankan pengujian Nilai karakteristik Spesiq Produk terkait Meminta konsultasi Brosur hidrogen
Standar yang relevan untuk pengujian KIH
Standar berikut ini berlaku untuk uji KIH dan penentuan faktor intensitas tegangan ambang (KIH) dalam lingkungan hidrogen:
- ASME B31.12 – Standar Pipa dan Jaringan Pipa Hidrogen
Standar ini mendefinisikan keamanan jaringan pipa dan berisi persyaratan untuk jaringan pipa yang mengangkut hidrogen gas dan cair. - ASME BPVC.VIII.3 - ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Divisi 3, Aturan Alternatif untuk Konstruksi Kapal Bertekanan Tinggi
Standar ini berisi ketentuan untuk pengujian dalam hidrogen bertekanan dan, tergantung pada metode pengujian, berisi persyaratan lebih lanjut dari perhitungan KIH. - ASTM E1681 - Metode Uji Standar untuk Menentukan Faktor Intensitas Tegangan Ambang Batas untuk Retak Berbantuan Lingkungan pada Material Logam
Standar ASTM E1681 menentukan penentuan parameter faktor intensitas tegangan ambang retak yang dibantu oleh lingkungan KIH dalam lingkungan hidrogen.
Melakukan uji sesuai dengan ASTM E1681
Sebelum menjalankan uji KIH, spesimen CT di-fatigue terlebih dahulu dengan menggunakan mesin uji servohidrolik. Spesimen CT yang sudah dipreparasi ini kemudian dimuat dalam lingkungan gas hidrogen. ASTM E1681 membedakan antara dua jenis pembebanan utama: spesimen dibebani dengan perpindahan konstan selama periode waktu tertentu, atau dibebani dengan gaya konstan. Dalam beberapa kasus, hal ini dapat menyebabkan pertumbuhan retak atau fraktur, tetapi tidak selalu demikian.
Mesin uji tidak diperlukan untuk pengujian KIH perpindahan konstan (perpindahan konstan). Spesimen dibebani dengan baut di bawah perpindahan konstan tertentu dalam lingkungan yang lembam. Ekstensometer clip-on digunakan untuk mengukur perpindahan garis beban dari spesimen yang dibebani baut ini. Uji KIH gaya konstan memerlukan penggunaan mesin uji, seperti mesin uji mulur elektromekanis, yang memuat spesimen yang telah dipreteli dengan gaya tarik tertentu.
Untuk uji KIH perpindahan konstan alur kerja yang spesifik harus diikuti:
- Penguraian awal spesimen CT dalam mesin uji dinamis
- Perpindahan garis beban spesimen CT dalam atmosfer lembam dengan menggunakan ekstensometer clip-on
- Memuat spesimen CT dan menempatkannya di dalam autoklaf
- Menekan autoklaf dengan hidrogen bertekanan selama 1.000 jam
- Pengangkatan spesimen CT untuk penilaian visual permukaan fraktur
Nilai karakteristik penting untuk ASTM E1681
Nilai-nilai karakteristik ini menurut ASTM E1681 digunakan untuk mengevaluasi ketahanan logam terhadap retak yang diinduksi hidrogen:
- KIH
KIH adalah singkatan dari "faktor intensitas stres ambang batas". KIH didefinisikan sebagai nilai ambang batas dari faktor intensitas stres. - KIEAC dan KEAC
EAC adalah singkatan dari environmental assisted cracking. KIEAC dan KEAC didefinisikan sebagai nilai tertinggi dari faktor intensitas tegangan, di mana tidak terjadi kegagalan maupun pertumbuhan retak. Oleh karena itu, KIEAC dipahami sebagai beban maksimum yang diizinkan pada takik dan retakan yang ada yang masih menjamin pengoperasian yang aman.
Persyaratan spesimen untuk ASTM E1681
Ketika memilih spesimen untuk pengujian KIH, penting untuk mematuhi persyaratan ukuran dan ketebalan spesimen minimum yang ditentukan dalam ASTM E1681.
Bentuk spesimen berikut ini dapat digunakan:
- Spesimen CT yang dibebani baut (untuk uji KIH perpindahan konstan)
- Spesimen CT (untuk uji gaya konstan uji KIH)
