1. Fattori che influenzano la sensibilità all'SCC negli ambienti contenenti cloruri
(1) Temperatura
Sotto i 100 gradi: il rischio di SCC è relativamente basso
100–200 gradi: il rischio aumenta, soprattutto nelle soluzioni concentrate di cloruro
Oltre 200 gradi: elevata suscettibilità al cloruro SCC
300–700 gradi: rischio più elevato dovuto alla sensibilizzazione e all'attacco aggressivo del cloruro
(2) Concentrazione di cloruro
Basse concentrazioni (p. es., < 100 ppm): SCC possibile ma meno probabile
Concentrazioni elevate (ad es. acqua di mare, salamoie, flussi di processo con > 1.000 ppm Cl⁻): rischio significativo di SCC
Presenza di cloruri + ossigeno: Aumenta sinergicamente la suscettibilità al cracking
(3) Livello di stress
Le sollecitazioni residue derivanti dalla saldatura o dalla lavorazione a freddo contribuiscono in modo determinante
Lo stress di trazione applicato (ad esempio, dovuto alla pressione o al contenimento dell'espansione termica) accelera la crescita delle cricche
Stress elevato + temperatura elevata + cloruri=combinazione a rischio più elevato
(4) Condizione materiale
Condizione solubilizzata (SA): migliore resistenza all'SCC
Materiale lavorato a freddo: maggiore resistenza alla trazione ma maggiore suscettibilità all'SCC
Materiale sensibilizzato (riscaldato tra 600 e 700 gradi): rischio IGSCC molto elevato
2. Ambienti tipici in cui si verifica la SCC del cloruro
Acqua di mare e ambienti marini
Salamoie (giacimento petrolifero, lavorazione chimica)
Sistemi ad acqua di raffreddamento con inibitori a base di cloruro
Impianti di trattamento delle acque reflue
Flussi di processi chimici contenenti NaCl, KCl, CaCl₂, MgCl₂
Sali di cloruro ad alta temperatura (ad esempio, nei forni per trattamento termico)
3. Casi di studio ed esperienza nel settore
Inconel 600 ha sperimentato SCC di cloruro in vari settori, tra cui:
Petrolio e gas: tubolari e valvole di fondo pozzo esposti a salamoie
Lavorazione chimica: reattori e scambiatori di calore che gestiscono fluidi contenenti cloruri
Produzione di energia: sistemi di raffreddamento dell'acqua con acqua clorata
Industria nucleare: tubi del generatore di vapore (principalmente in acqua ad alta temperatura, ma la contaminazione da cloruro aumenta il rischio)
4. Strategie di prevenzione e mitigazione
Per ridurre l’SCC del cloruro in Inconel 600, si raccomandano le seguenti misure:
Limitare la concentrazione di cloruro nell'acqua di processo o di raffreddamento
Evitare la contaminazione da ossigeno nei sistemi contenenti cloruro
Ridurre al minimo le tensioni residue attraverso una corretta saldatura e distensione
Utilizzare saldature a basso apporto di calore per evitare sensibilizzazione
Evitare la lavorazione a freddo in ambienti soggetti a cloruro
Se necessario, selezionare leghe alternative con migliore resistenza al cloruro SCC (ad es. Inconel 625, Hastelloy C‑276)
Applicare inibitori della corrosione (ad es. nitrati, cromati - sebbene i cromati siano soggetti a restrizioni ambientali)
Ispezione regolare (UT, ECT, RT) per individuare eventuali fessurazioni precoci
5. Conclusione
In sintesi:
Inconel 600 è suscettibile alla tensocorrosione in ambienti contenenti cloruri, soprattutto a temperature superiori a 200 gradi e in presenza di stress da trazione e ossigeno.
I principali meccanismi di cracking comprendono la rottura del film, l'innesco di cavità, il coinvolgimento dell'idrogeno e l'attacco intergranulare.
Fattori quali la temperatura, la concentrazione di cloruro, il livello di stress e le condizioni del materiale influenzano in modo significativo il rischio di SCC.
Una corretta progettazione, selezione dei materiali, pratiche di saldatura e controllo ambientale possono mitigare l'SCC e garantire prestazioni affidabili.
