※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令、 Part 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの一部の要素が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません..
適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味に関する説明、および技術的貿易障壁 ( TBT ) における WTO 原則への ISO の準拠に関する情報については、次の URL を参照してください。
この文書を担当する委員会は、ISO/TC 156, 金属および合金の腐食です。
序章
黄銅、青銅、鋳鉄などの一部の合金が停滞した溶液と長時間接触すると、選択腐食が発生します。選択的腐食に苦しむ材料は、局部的な多孔性領域 (もろくて壊れやすい)、変色、色の変化など、劣化のさまざまな症状を示すことがあります。
この種の腐食は、合金中の合金元素の 1 つが、他の合金元素との電位差のためにマトリックスから溶解したときに発生します。選択的腐食の最も一般的なタイプは、真鍮の脱亜鉛とねずみ鋳鉄の黒鉛化です。選択的腐食は非常にゆっくりとした目立たないプロセスです。いったん発生すると、業界内のコンポーネントと構造の完全性に悪影響を及ぼす可能性があります。したがって、選択腐食の兆候を識別し、選択腐食を受けやすい部品や構造物の健全性を現場で大まかに評価してから、工学的評価を行う必要があります。
この国際規格は、選択的腐食に敏感なシステムおよびコンポーネントで、15% を超える亜鉛を含むねずみ鋳鉄および抑制されていない真鍮などで作られた部品の目視検査および硬度試験を指定します。影響を受けやすい材料、高温、停滞した流れの状態、および亜鉛含有量が高く溶存酸素を含む真鍮の酸性溶液などの腐食環境は、選択的腐食の原因です。コンポーネントには、配管、バルブ ボディとボンネット、ポンプ ケーシング、および選択的腐食を受けやすい熱交換器コンポーネントが含まれます。これらのコンポーネントは、原水、処理水、閉鎖冷却水、地下水、水で汚染された燃料油、または水で汚染された潤滑油にさらされる可能性があります。
基準は、この国際規格で提案されており、選択的腐食を受ける材料が継続的に使用できるかどうか、またはさらに正確な検査のために工学的評価を受ける必要があるかどうかです。選択的腐食の兆候と劣化の程度の決定は、次の手順で行うことができます。
- 選択的腐食に敏感なコンポーネントとテスト（サンプリング）用のコンポーネントの選択。
- 合金の選択的腐食の目視検査;
- 合金の選択的腐食の硬さ試験。
この国際規格は、目視検査で選択的腐食によって損傷した材料の説明と情報について、データシートの例を提供します。提供された症例履歴の参照写真は、現場の資料の実際の損傷と比較するために使用できます。選択腐食の硬さ試験の説明シートと評価シートの例も提供されています。
1 スコープ
この国際規格は、原子力発電所を含む産業施設における選択的腐食に敏感なコンポーネントや構造からの材料損失などの材料劣化の影響を判断するために、現場での検出と評価の手順を指定しています。
方法論には、目視検査と硬度測定が含まれており、サンプルの除去によって補完されます。これらの手順には、(a) 選択的腐食に敏感なコンポーネントの代表的なサンプリング、(b) 目視検査、および (c) 硬度試験がそれぞれ含まれます。正確な分析のために、追加の実験室試験が推奨されます。
この方法論は、ねずみ鋳鉄および 15% を超える亜鉛を含む銅合金に最も適しています。他の合金への拡張には、検証の裏付けとなる証拠が必要です。
長期運転終了前の過去 5 年間の原子力発電所への適用に向けた評価基準は、さらなる技術的評価と、たとえば、さらなるサンプリング、より高い頻度の検査、コンポーネントの修理または交換などの措置の必要性を定義します。
この仕様は、流体と接触する表面の代表的なサンプリングが光学的に検出できない、またはポータブル硬度計で検出できない場合に使用されるコンポーネントには適用されません。また、HVAC やビル サービス アプリケーションなどの代表的でないコンポーネントの選択の場合、この仕様は適用されません。原子力発電所で使用されていないコンポーネントについては、評価基準が当事者間で合意されなければなりません。硬さ試験のみの評価基準は、Al-bronze, NAB, および Cu-Ni の構造的完全性の評価には適用できません。
2 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
2.1
選択的腐食
成分が合金中の比率とは異なる比率で反応する合金の腐食。
注記 1:合金元素の 1 つが電気化学的に活性であり、腐食に敏感であるため、選択的に除去され、他の元素の濃度が青銅、真鍮、ねずみ鋳鉄などの合金で相対的に増加する現象です。 .
例：
脱灰、黒鉛化
[出典: ISO 8044:1999, 3.20]
2.1.1
脱亜鉛
黄銅の選択的腐食により、亜鉛が優先的に除去されます
注記 1:亜鉛の質量分率が 15% を超える銅-亜鉛合金から電気化学的に活性な亜鉛が優先的に溶解し、その結果、機械的特性が低下した多孔質の銅層が生じる現象です。
[出典: ISO 8044:1999, 3.21]
2.1.2
黒鉛化
ねずみ鋳鉄の選択的腐食により、金属成分が部分的に除去され、グラファイトが残ります
注記 1:ねずみ鋳鉄から鉄が選択的に溶解し、脆弱な多孔性グラファイトが残る腐食プロセスです。
[出典: ISO 8044:1999, 3.22]
2.2
外観検査
状態監視における非破壊検査の1つで、検査員が材料、製造物、または構造物を直接自分の目で観察して、試験体に表面欠陥があるかどうかを判断します。
2.3
硬度試験
材料の硬さを測定するために硬さ試験機を使用して行われる押し込み試験
グレード 1 ～ エントリ:硬度は、材料の硬さと柔らかさを示す特定の荷重で圧子を押すことによる表面の局所的な抵抗です。圧子による測定方法としてブリネル硬さがあります。他の硬度タイプ (ロックウェル硬度、ビッカース硬度など) の有益な計算が役立つ場合があります。
参考文献
| [1] | ASTM E110-82, ポータブル硬度計による金属材料の押し込み硬度の標準試験方法 R (2002) |
| [2] | EDD 中、1997 年、Corrosion Atlas, A Collection of Illustrated Case History, 3rd, Expanded and Revised Edition, Association of Companies and Organizations for Energy and Environment Regentesselaan 2, PO Box 165, 3800 AD Amersfoort, The Netherland |
| [3] | Fontana MG, 1998 年、Corrosion Engineering, 第 3 版、McGraw-Hill Book Company, B & Jo Enterprise Pte Ltd, シンガポール |
| [4] | ISO 3058, 非破壊検査 — 目視検査の補助 — 低倍率拡大鏡の選択 |
| [5] | ISO 6506-1, 金属材料 — ブリネル硬さ試験 — Part 1: 試験方法 |
| [6] | ISO 6506-2, 金属材料 — ブリネル硬さ試験 — Part 2: 試験機の検証と校正 |
| [7] | ISO 6506-3, 金属材料 — ブリネル硬さ試験 — Part 3: 基準ブロックの校正 |
| [8] | ISO 6507-1, 金属材料 — ビッカース硬度試験 — Part 1: 試験方法 |
| [9] | ISO 6507-2, 金属材料 — ビッカース硬度試験 — Part 2: 試験機の検証と校正 |
| [10] | ISO 6508-1, 金属材料 — ロックウェル硬さ試験 — Part 1: 試験方法 (スケール A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) |
| [11] | ISO 6508-2, 金属材料 — ロックウェル硬さ試験 — Part 2: 試験機の検証と校正 (スケール A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) |
| [12] | ISO 8044, 金属および合金の腐食 - 基本的な用語と定義 |
| [13] | NUREG-1801, Rev.2: 2010 年 5 月、Generic Aging Lessons Learned (GALL) Report, Division of Regulatory Improvement Program, Office of Nuclear Reactor Regulation, US Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC 20555-0001 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement..
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary Information
The committee responsible for this document is ISO/TC 156, Corrosion of metals and alloys.
Introduction
Selective corrosion occurs when some alloys such as brass, bronze, and cast iron come in contact with stagnant solutions for a long time. Materials suffering from selective corrosion may show various symptoms of deterioration such as localized porous areas (crumbly and fragile), discoloration, change in colour, and so on.
This kind of corrosion occurs when one of the alloying elements in alloys is dissolved from the matrix because of potential differences with other alloying elements. Most common types of selective corrosion are dezincification in brass and graphitization in grey cast iron. Selective corrosion is a very slow and inconspicuous process. Once it occurs, it may have an adverse effect on the integrity of components and structures in the industry. Therefore, it is needed to distinguish the symptoms of selective corrosion and roughly evaluate the soundness of components and structures in the field that are susceptible to selective corrosion before they are subjected to engineering evaluations.
This International Standard specifies the visual inspection and the hardness test for parts made of grey cast iron and uninhibited brass containing greater than 15 % zinc, etc. in systems and components that are sensitive to selective corrosion. Susceptible materials, high temperatures, stagnant flow conditions, and a corrosive environment, such as acidic solutions for brasses with high zinc content and dissolved oxygen, are the causes of selective corrosion. Components include piping, valve bodies and bonnets, pump casings, and heat exchanger components that are susceptible to selective corrosion. These components can be exposed to raw water, treated water, closed cooling water, ground water, water contaminated fuel oil, or water contaminated lube oil.
The criterion is suggested in this International Standard, whether the materials suffering from selective corrosion can be continuously used or should be subjected to engineering evaluation for further and exact examination. The determination of symptoms of selective corrosion and degree of deterioration can be made with the procedures as follows:
- selection of components sensitive to selective corrosion and components for the test (sampling);
- visual inspection for selective corrosion of alloys;
- hardness test for selective corrosion of alloys.
This International Standard provides examples of data sheets for descriptions and information of materials damaged by selective corrosion in the visual inspection. Provided reference photos of case histories can be used in comparing with the real damages of materials on sites. Examples of a description sheet and an evaluation sheet are also provided for the hardness test of selective corrosion.
1 Scope
This International Standard specifies procedures of on-site detection and evaluation in order to determine the effects of material deterioration such as material loss from the components and structures that are sensitive to selective corrosion in industrial facilities, including nuclear power plants.
The methodology involves visual inspection and hardness measurements in situ complemented by sample removal. These procedures include (a) representative sampling of components sensitive to selective corrosion, (b) the visual inspection, and (c) the hardness test, respectively. For an exact analysis, additional laboratory testing is recommended.
The methodology is most applicable to grey cast iron and copper alloy with more than 15 % zinc. Extension to other alloys requires supportive evidence of validation.
Assessment criteria orientated to the nuclear power plant application during the past five years before the end of extended operation define the necessity for further engineering evaluation and action like, for example, further sampling, higher frequency of inspection, and component repair or exchange.
This specification is not applicable for components used where the representative sampling of surfaces in contact to the fluid is not detectable optically or detected with the portable hardness tester. Also, in case of non-representative component selection like in HVAC or building service application, this specification is not applicable. For components not used in nuclear power plant, the assessment criteria have to be agreed by the parties. Assessment criteria of hardness test alone is not applicable to the evaluation of structural integrity of Al-bronze, NAB, and Cu-Ni.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
selective corrosion
corrosion of an alloy whereby the components react in proportions that differ from their proportions in the alloy
Note 1 to entry: It is a phenomenon in which one of the alloying elements is electrochemically active and sensitive to corrosion resulting in being selectively removed and the concentrations in other elements being relatively increased in alloys such as bronze, brass, and grey cast iron etc.
EXAMPLE:
Dezincification, graphitization
[SOURCE: ISO 8044:1999, 3.20]
2.1.1
dezincification
selective corrosion of brass resulting in preferential removal of zinc
Note 1 to entry: It is a phenomenon where the more electrochemically active zinc is preferentially dissolved from copper-zinc alloys with mass fraction of zinc greater than 15 % resulting in a porous copper layer with diminished mechanical properties.
[SOURCE: ISO 8044:1999, 3.21]
2.1.2
graphitization
selective corrosion of grey cast iron, resulting in partial removal of metallic constituents, leaving graphite
Note 1 to entry: It is a corrosion process in which iron is selectively dissolved from grey cast iron resulting in remaining vulnerable porous graphite.
[SOURCE: ISO 8044:1999, 3.22]
2.2
visual inspection
one of the non-destructive tests within condition monitoring in which the inspector observes directly the materials, productions, or structures with his own eyes to determine whether surface defects exist on the test bodies
2.3
hardness test
indentation test carried out using a hardness testing machine to measure the hardness of a material
Note 1 to entry: Hardness is local resistance of surface by pressing an indenter with specific load to designate solidness and softness of materials. There is the Brinell hardness which can be used as measuring method with the indenter. An informative calculation to other hardness types (Rockwell hardness, Vickers hardness, etc.) can be helpful.
Bibliography
| [1] | ASTM E110-82, Standard Test Method for Indentation Hardness of Metallic Materials by Portable Hardness Testers R (2002) |
| [2] | During E.D.D., 1997, Corrosion Atlas, A Collection of Illustrated Case Histories, 3rd, Expanded and Revised Edition, Association of Companies and Organizations for Energy and Environment Regentesselaan 2, P.O. Box 165, 3800 AD Amersfoort, The Netherland |
| [3] | Fontana M.G., 1998, Corrosion Engineering, 3rd Edition, McGraw-Hill Book Company, B & Jo Enterprise Pte Ltd, Singapore |
| [4] | ISO 3058, Non-destructive testing — Aids to visual inspection — Selection of low-power magnifiers |
| [5] | ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method |
| [6] | ISO 6506-2, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines |
| [7] | ISO 6506-3, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks |
| [8] | ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method |
| [9] | ISO 6507-2, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines |
| [10] | ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) |
| [11] | ISO 6508-2, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) |
| [12] | ISO 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions |
| [13] | NUREG-1801, Rev.2: May 2010, Generic Aging Lessons Learned (GALL) Report, Division of Regulatory Improvement Program, Office of Nuclear Reactor Regulation, U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC 20555-0001 |