Corrosion of metals and alloys — Guidelines for the selection of methods for particle-free erosion corrosion testing in flowing liquids

ISO/TR 16203:2016 provides information on the erosion corrosion test of materials in single-phase flowing liquids and guidance for selection of test methods.

Corrosion des métaux et alliages — Lignes directrices pour la sélection de méthodes d'essai de corrosion-érosion en l'absence de particules dans des liquides en mouvement

L'ISO/TR 16203 :2016 fournit d'une part, des informations relatives à un essai de corrosion-érosion de matériaux dans des liquides monophasiques en mouvement, et d'autre part, des préconisations pour le choix des méthodes d'essai.

General Information

Status
Published
Publication Date
14-Jul-2016
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Start Date
22-Jun-2021
Completion Date
22-Jun-2021
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ISO/TR 16203:2016 - Corrosion of metals and alloys -- Guidelines for the selection of methods for particle-free erosion corrosion testing in flowing liquids
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TECHNICAL ISO/TR
REPORT 16203
First edition
2016-07-15
Corrosion of metals and alloys —
Guidelines for the selection of
methods for particle-free erosion
corrosion testing in flowing liquids
Corrosion des métaux et alliages — Lignes directrices pour la
sélection des méthodes d’essai d’érosion-corrosion exempte de
particule dans des liquides en mouvement
Reference number
ISO/TR 16203:2016(E)
ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2016, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
ISO copyright office
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Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
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www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Principles ..................................................................................................................................................................................................................... 1

5 Test methods ............................................................................................................................................................................................................. 2

5.1 Tests for uniform corrosion ......................................................................................................................................................... 2

5.1.1 Rotating cylinder test ................................................................................................................................................... 2

5.1.2 Test in a pipe or channel ........................................................................................................................................... 2

5.2 Tests for localized corrosion ....................................................................................................................................................... 3

5.2.1 Rotating disc test ............................................................................................................................................................. 3

5.2.2 Test in a pipe or channel with changes in flow cross section .................................................... 4

5.2.3 Jet impingement test .................................................................................................................................................... 4

6 Guidelines .................................................................................................................................................................................................................... 5

6.1 General guidelines................................................................................................................................................................................ 5

6.2 Applications and limitations of tests.................................................................................................................................... 6

Bibliography ................................................................................................................................................................................................................................ 8

© ISO 2016 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
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 World Trade Organization (WTO) principles in the

Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.

The committee responsible for this document is ISO/TC 156, Corrosion of metals and alloys.

iv © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
Introduction

Particle-free erosion corrosion is a major problem in industries handling liquids flowing rapidly that

are corrosive especially at high temperatures and high pressures. This mode of corrosion usually leads

to rapid metal loss with possibly catastrophic consequences. In order to prevent, mitigate and control

the problems, it is important to determine the resistance to corrosion of materials accurately. This may

be achieved by the use of test methods reproducing a specific mode of erosion corrosion.

© ISO 2016 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
TECHNICAL REPORT ISO/TR 16203:2016(E)
Corrosion of metals and alloys — Guidelines for the
selection of methods for particle-free erosion corrosion
testing in flowing liquids
1 Scope

This Technical Report provides information on the erosion corrosion test of materials in single-phase

flowing liquids and guidance for selection of test methods.
2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8044 and the following apply.

3.1
erosion

progressive loss of original material from a solid surface due to mechanical interaction between the

surface and a fluid, a multicomponent fluid, or impinging liquid or solid particles

3.2
erosion corrosion
process involving conjoint corrosion and erosion
3.3
particle free erosion corrosion
corrosion of metallic materials in single phase flowing liquids
4 Principles

4.1 Erosion corrosion describes the mechanical removal of metals leading to enhanced corrosion. The

process is synergistic in the sense that the localized loss of material can create additional turbulent flow

that encourages further film removal or even prevents its formation. The conditions in which erosion

corrosion occurs will be a sensitive function of the application but there are a range of laboratory test

methods that have been developed to simulate typical service applications and can provide a basis for

assessing the relative susceptibility of materials to damage development.

4.2 Erosion corrosion test is conducted either by setting up a uniform flow velocity distribution or

by inducing different flow velocities or different rates of corrosion over the surface of test specimen. In

the former, corrosion damage increases as the flow velocity of liquid increases, while in the latter, the

damage increases as the difference in the corrosion rates becomes larger.
© ISO 2016 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
5 Test methods
5.1 Tests for uniform corrosion
5.1.1 Rotating cylinder test

This test uses a cylinder-shaped specimen insulated at the top and bottom end (see Figure 1). The

cylindrical surface is the test surface. It is attached with a shaft at the top end with which it is rotated

...

TECHNICAL ISO/TR
REPORT 16203
First edition
2016-##-##
Corrosion of metals and alloys —
Guidelines for the selection of
methods for particle-free erosion
corrosion testing in flowing liquids
Corrosion des métaux et alliages — Lignes directrices pour la
sélection des méthodes d’essai d’érosion-corrosion exempte de
particule dans des liquides en mouvement
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO/TR 16203:2016(E)
ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
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the requester.
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ii © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Principles ..................................................................................................................................................................................................................... 1

5 Test methods ............................................................................................................................................................................................................. 2

5.1 Tests for uniform corrosion ......................................................................................................................................................... 2

5.1.1 Rotating cylinder test ................................................................................................................................................... 2

5.1.2 Test in a pipe or channel ........................................................................................................................................... 2

5.2 Tests for localized corrosion ....................................................................................................................................................... 3

5.2.1 Rotating disc test ............................................................................................................................................................. 3

5.2.2 Test in a pipe or channel with changes in flow cross section .................................................... 4

5.2.3 Jet impingement test .................................................................................................................................................... 4

6 Guidelines .................................................................................................................................................................................................................... 5

6.1 General guidelines................................................................................................................................................................................ 5

6.2 Applications and limitations of tests.................................................................................................................................... 6

Bibliography ................................................................................................................................................................................................................................ 8

© ISO 2016 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
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.

iv PROOF/ÉPREUVE © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
Introduction

Particle-free erosion corrosion is a major problem in industries handling liquids flowing rapidly that

are corrosive especially at high temperatures and high pressures. This mode of corrosion usually leads

to rapid metal loss with possibly catastrophic consequences. In order to prevent, mitigate and control

the problems, it is important to determine the resistance to corrosion of materials accurately. This may

be achieved by the use of test methods reproducing a specific mode of erosion corrosion.

© ISO 2016 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE v
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TECHNICAL REPORT ISO/TR 16203:2016(E)
Corrosion of metals and alloys — Guidelines for the
selection of methods for particle-free erosion corrosion
testing in flowing liquids
1 Scope

This Technical Report provides information on the erosion corrosion test of materials in single-phase

flowing liquids and guidance for selection of test methods.
2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8044 and the following apply.

3.1
erosion

progressive loss of original material from a solid surface due to mechanical interaction between the

surface and a fluid, a multicomponent fluid, or impinging liquid or solid particles

3.2
erosion corrosion
process involving conjoint corrosion and erosion
3.3
particle free erosion corrosion
corrosion of metallic materials in single phase flowing liquids
4 Principles

4.1 Erosion corrosion describes the mechanical removal of metals leading to enhanced corrosion. The

process is synergistic in the sense that the localized loss of material can create additional turbulent flow

that encourages further film removal or even prevents its formation. The conditions in which erosion

corrosion occurs will be a sensitive function of the application but there are a range of laboratory test

methods that have been developed to simulate typical service applications and can provide a basis for

assessing the relative susceptibility of materials to damage development.

4.2 Erosion corrosion test is conducted either by setting up a uniform flow velocity distribution or

by inducing different flow velocities or different rates of corrosion over the surface of test specimen. In

the former, corrosion damage increases as the flow velocity of liquid increases, while in the latter, the

damage increases as the difference in the corrosion rates becomes larger.
© ISO 2016 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(E)
5 Test methods
5.1 Tests for uniform corrosion
5.1.1 Rotating cylinder test

This test uses a cylinder-shaped specimen insulated at the top and bottom end (see Figure 1). The

cylindrical surface is the test surface. It is attached with a shaft at the top end with which it is rotated

around the longitudinal axis
...

RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 16203
Première édition
2016-07-15
Corrosion des métaux et alliages —
Lignes directrices pour la sélection de
méthodes d’essai de corrosion-érosion
en l’absence de particules dans des
liquides en mouvement
Corrosion of metals and alloys — Guidelines for the selection of
methods for particle-free erosion corrosion testing in flowing liquids
Numéro de référence
ISO/TR 16203:2016(F)
ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2016, Publié en Suisse

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
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www.iso.org
ii © ISO 2016 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 1

5 Méthodes d’essai .................................................................................................................................................................................................. 2

5.1 Essais pour corrosion uniforme ............................................................................................................................................... 2

5.1.1 Essai sur cylindre rotatif ........................................................................................................................................... 2

5.1.2 Essai dans une canalisation ou dans un conduit .................................................................................. 2

5.2 Essais pour corrosion localisée ................................................................................................................................................ 3

5.2.1 Essai sur disque rotatif ............................................................................................................................................... 3

5.2.2 Essai dans une canalisation ou un conduit avec variations de la section

d’écoulement (venturi) .............................................................................................................................................. 4

5.2.3 Essai par effet mécanique d’un jet .................................................................................................................... 4

6 Lignes directrices................................................................................................................................................................................................. 5

6.1 Lignes directrices générales ........................................................................................................................................................ 5

6.2 Applications et limites des essais ........................................................................................................................................... 6

Bibliographie .............................................................................................................................................................................................................................. 8

© ISO 2016 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.

iso.org/directives).

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à

l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes

de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —

Informations supplémentaires.

Le comité responsable de ce document est l’ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.

iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(F)
Introduction

La corrosion-érosion en l’absence de particules est un problème essentiel dans les installations

industrielles dans lesquelles sont utilisés des liquides qui s’écoulent rapidement et sont corrosifs,

particulièrement à haute température et à des pressions élevées. Ce mode de corrosion conduit,

en général, à des pertes rapides de métal qui peuvent avoir des conséquences catastrophiques. Afin

de prévenir, d’atténuer et de maîtriser ces problèmes, il importe de déterminer avec exactitude la

résistance à la corrosion des matériaux. Pour ce faire, il est possible de mettre en œuvre des méthodes

d’essai qui reproduisent un mode spécifique de corrosion-érosion.
© ISO 2016 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 16203:2016(F)
Corrosion des métaux et alliages — Lignes directrices pour
la sélection de méthodes d’essai de corrosion-érosion en
l’absence de particules dans des liquides en mouvement
1 Domaine d’application

Le présent Rapport technique fournit d’une part, des informations relatives à un essai de corrosion-

érosion de matériaux dans des liquides monophasiques en mouvement, et d’autre part, des

préconisations pour le choix des méthodes d’essai.
2 Références normatives

Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à

l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels

amendements).
ISO 8044, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 8044 ainsi que les

suivants s’appliquent.
3.1
érosion

perte progressive du matériau initial d’une surface solide, due à l’interaction mécanique entre cette

surface et un fluide, un liquide à plusieurs constituants, ou des particules liquides ou solides projetées

3.2
corrosion-érosion
processus impliquant l’action conjuguée de la corrosion et de l’érosion
3.3
corrosion-érosion en l’absence de particules
corrosion de matériaux métalliques dans des liquides monophasiques en mouvement
4 Principe

4.1 La corrosion-érosion correspond à l’élimination mécanique d’un métal avec, pour résultat, une

corrosion accrue. Ce processus a un effet de synergie dans la mesure où la perte locale de matière peut

engendrer un écoulement turbulent supplémentaire qui favorise subséquemment l’élimination du

film, voire empêche sa formation. Les conditions dans lesquelles la corrosion-érosion se produit sont

grandement fonction de l’application. Cependant, diverses méthodes d’essai en laboratoire ont été mises

au point pour simuler des applications types et servir de base pour évaluer la susceptibilité relative des

matériaux à l’apparition d’une dégradation.

4.2 L’essai de corrosion-érosion est conduit soit en établissant une distribution uniforme de la vitesse

d’écoulement, soit en induisant différentes vitesses d’écoulement ou différentes vitesses de corrosion à

la surface de l’éprouvette. Dans le premier cas, le dommage de corrosion est d’autant plus important que

© ISO 2016 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 16203:2016(F)

la vitesse d’écoulement du liquide s’accroît tandis que dans le second, plus l’écart entre les vitesses de

corrosion se creuse, plus le dommage augmente.
5 Méthodes d’essai
5.1 Essais pour corrosion uniforme
5.1.1 Essai sur cylindre rotatif

Cet essai est réalisé avec une éprouvette en forme de cylindre isolé aux extrémités supérieure et

inférieure (voir Figure 1). La surface cylindrique constitue la surface d’essai. Elle est fixée en son

extrémité supérieure à un arbre avec lequel elle décrit une rotation dans le sens longitudinal, dans la

solution d’essai. Le rayon du cylindre peut être choisi librement à condition d’être constant sur toute

la distance longitudinale de façon à obtenir une distribution uniforme de la vitesse d’écoulement

circonférentielle sur toute la surfa
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.