L-għażla tal-liga ħażina għat-tagħmir tal-ipproċessar kimiku tista 'twassal għal falliment katastrofiku, waqfien għaljin, u perikli serji għas-sikurezza. Din il-gwida twieġeb mistoqsija kritika ta 'inġinerija: liema ligi huma l-aktar adattati għal tagħmir ta' proċessar kimiku?
Aħna nevalwaw għaxar ligi użati b'mod wiesa' - li jkopru gradi tal-istainless steel, ligi bbażati fuq in-nikil-, u titanju - tul ir-reżistenza għall-korrużjoni, il-prestazzjoni mekkanika, l-ambjenti tal-applikazzjoni, u l-ispiża. It-tabelli tad-dejta oġġettivi huma pprovduti kollha biex jappoġġaw it-teħid ta' deċiżjonijiet infurmati-.

|
Takeaway Ewlenin L-ebda liga waħda hija l-aħjar universalment. L-għażla tiddependi fuq l-ambjent kimiku speċifiku, it-temperatura, il-pressjoni, ir-riskju ta 'kontaminazzjoni, u l-ispiża taċ-ċiklu tal-ħajja. Din il-gwida timmappa dawk il-varjabbli għall-materjal it-tajjeb. |
Għaliex l-Għażla tal-Liegi JImporta fl-Ipproċessar Kimiku
L-impjanti tal-ipproċessar kimiku jimmaniġġjaw xi wħud mis-sustanzi l-aktar aggressivi fid-dinja - aċidi ikkonċentrati, alkali kawstiċi, gassijiet ossidanti, u salmura rikki tal-alid-. Tagħmir bħal reatturi, skambjaturi tas-sħana, tankijiet tal-ħażna, pajpijiet, valvi, u kolonni għandhom jirreżistu l-korrużjoni għal 15-30 sena ta 'servizz kontinwu.
Għażla fqira tal-liga tikkawża:
Korrużjoni uniformi - traqqiq ġenerali tal-ħitan tal-bastiment
Korrużjoni tal-pitting - penetrazzjoni lokalizzata fil-klorur-rich media
Stress corrosion cracking (SCC) - falliment fraġli f'daqqa taħt stress tensili + ambjent korrużiv
Attakk tal-korrużjoni tal-xquq - fi spazji ristretti bħall-uċuħ tal-flanġ u taħt il-gaskits
Korrużjoni galvanika - meta metalli differenti jkunu f'kuntatt elettriku f'elettrolit
Skont NACE International (issa AMPP), il-korrużjoni tiswa lill-industrija kimika u petrokimika globali madwar USD 170 biljun fis-sena. L-għażla tal-materjali hija l-aktar mod effettiv biex titnaqqas dik l-ispiża.
Kriterji Ewlenin tal-Għażla tal-Liegi
Meta tispeċifika liga għal servizz kimiku, l-inġiniera jevalwaw il-fatturi li ġejjin:
Reżistenza għall-korrużjoni
Il-liga għandha tiflaħ il-midja korrużiva speċifika mingħajr telf materjali inaċċettabbli matul il-ħajja tad-disinn tat-tagħmir. Il-metriċi rilevanti jinkludu:
Rata ta' korrużjoni (mm/sena jew mils kull sena, mpy)
Numru Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting (PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N) - PREN ogħla jindika reżistenza aħjar għall-pitting tal-klorur
Temperatura Kritika tal-Pitting (CPT) u Temperatura Kritika tal-Qasam (CCT)
Proprjetajiet Mekkaniċi
It-tagħmir għandu jissodisfa r-rekwiżiti tal-kodiċi li fihom il-pressjoni-(ASME, EN 13480, PED). Dejta mekkanika kritika tinkludi: saħħa tensili aħħarija (UTS), saħħa ta 'rendiment, elongazzjoni, u ebusija.
Firxa tat-Temperatura
Temperaturi elevati jaċċelleraw il-korrużjoni u jnaqqsu l-istress permissibbli. Ħafna ligi għandhom temperatura massima ta 'servizz fil-midja kimika taħt il-limiti metallurġiċi tagħhom.
Fabbrikabbiltà
Ligi għandhom ikunu iwweldjati, magni, u formabbli f'ġeometriji ta ' reċipjenti tal-pressjoni. Ligi tan-nikil b'mod partikolari jeħtieġu proċeduri speċjalizzati tal-iwweldjar (ASME Taqsima IX).
L-ispiża totali tas-sjieda (TCO)
L-ispiża tal-materjal hija element wieħed biss. TCO jinkludi installazzjoni, spezzjoni, manutenzjoni, ujiġu evitati spejjeż ta' waqfien. Reċipjent tar-reattur Hastelloy C-276 jista 'jiswa 4 × aktar minn 316L SS iżda jdum 5 × itwal f'servizz ta' aċidu idrokloriku, u jagħti TCO superjuri.
Quick-Tqabbil ta' Liga ta' Referenza
Tabella 1 tipprovdi ħarsa ġenerali ta'-skannjar veloċi ta' għaxar ligi speċifikati b'mod komuni għat-tagħmir tal-ipproċessar kimiku. Għal data dettaljata, ara t-Tabelli 2–4 hawn taħt.
|
Liga |
Familja |
Applikazzjoni Tipika |
Reżistenti Biex |
Evita |
Reżistenza għall-korrużjoni |
Spiża Relattiva |
|
304 / 304L SS |
Stainless |
Ilwiema ġenerali, ikel, farma |
Aċidu nitriku, organiċi ħfief |
Idrokloriku, sulfuriku (konċ.) |
Moderat |
Baxx |
|
316 / 316L SS |
Stainless |
Salmura, tal-baħar, farmaċewtiċi |
Iddilwa H₂SO₄, fosforiku, aċetiku |
Kloruri sħan, HCl, ossidanti qawwija |
Tajjeb |
Baxx |
|
317L SS |
Stainless |
Ogħla Mo għal Cl⁻ reżistenza aħjar |
Aċidi dilwiti, pjanti tal-bliċ |
Aċidi li jnaqqsu f'temperatura għolja. |
Tajjeb |
Baxx |
|
904L SS |
Stainless |
Servizz ta 'aċidu sulfuriku |
H₂SO₄ (<50%), phosphoric, acetic |
HCl, imluħa tal-klorur sħun |
Tajjeb ħafna |
Baxxa-Mod |
|
Liga 20 (N08020) |
Ni-Fe-Cr |
Tagħmir tal-proċess tal-aċidu sulfuriku |
H₂SO₄ (kollha konċ.), fosforiku |
Aċidu idrofluworiku |
Eċċellenti |
Moderat |
|
Hastelloy C-276 |
Nikil |
Dazju kimiku wiesa', sistemi FGD |
HCl, H₂SO₄, HF, klorin imxarrab |
Aċidi ossidanti qawwija (HNO₃ sħun) |
Eċċellenti |
Għoli |
|
Hastelloy C-22 |
Nikil |
Aċidu mħallta / ambjenti ossidanti |
Taħlitiet ta 'HNO₃ + HCl, aċidu kromiku |
Reducing HCl (>20%) |
Eċċellenti |
Għoli |
|
Inconel 625 |
Nikil |
-Temperatura għolja, għeja, ilma baħar |
Aċidi fosforiċi, organiċi, ilma baħar |
HCl sħun, H₂SO₄ |
Eċċellenti |
Għoli |
|
Monel 400 (N04400) |
Ni-Cu |
Aċidu idrofluworiku, ilma baħar |
HF (kollha konċ.), salmura, alkali |
Aċidi ossidanti, HNO₃, HF effervexxenti |
Tajjeb ħafna |
Moderat |
|
Ti Gr. 2 / Gr. 12 |
Titanju |
Aċidu ossidanti u servizz tal-klorur |
HNO₃, ilma tal-kloru, Cl₂ imxarrab |
HF, aċidi li jnaqqsu anidru |
Eċċellenti |
Għoli |
Tabella 1|Alloy Quick-Gwida ta' Referenza - Tagħmir għall-Ipproċessar Kimiku. Il-klassifikazzjonijiet tal-adegwatezza tal-korrużjoni huma gwida ġenerali; dejjem ivverifika bl-ittestjar tal-kupun tal-korrużjoni jew mapep tal-isokorrużjoni ppubblikati għal midja, konċentrazzjonijiet u temperaturi speċifiċi.
Stainless Steel Ligi għall-Ipproċessar Kimiku
Azzar li ma jsaddadx huma ligi tal-ħadid-kromju li fihom minimu ta' 10.5% kromju. Il-kromju jirreaġixxi ma 'l-ossiġnu biex jifforma film ta' ossidu tal-kromju passiv (Cr₂O₃) li waħdu-fejjaq meta ssir il-ħsara. Il-molibdenu, in-nikil u n-nitroġenu huma miżjuda biex itejbu r-reżistenza għall-korrużjoni.

Azzar li ma jsaddadx 304 u 304L (UNS S30400 / S30403)
■ -Għan Ġenerali Workhorse
Tip 304hija l-istainless steel l-aktar prodotta globalment. Bi 18% Cr u 8% Ni, jaħdem tajjeb f'ambjenti milwiema korrużivi ħafif, servizz ta' grad tal-ikel, manifattura farmaċewtika, u espożizzjoni atmosferika. Il-varjant L (304L) għandu karbonju ristrett (Inqas minn jew ugwali għal 0.03%) biex jimminimizza s-sensitizzazzjoni waqt l-iwweldjar, u jipprevjeni l-korrużjoni intergranulari.
Madankollu, 304 mhuwiex adattat għal midja li fiha l-klorur-'il fuq minn konċentrazzjonijiet ta' traċċi, u lanqas għal aċidi idrokloriku jew sulfuriku f'konċentrazzjonijiet sinifikanti. Dan huwa żball ta 'speċifikazzjoni komuni f'impjanti li aktar tard jesperjenzaw pitting rapidu jew SCC.
Azzar li ma jsaddadx 316 u 316L (UNS S31600 / S31603)
■ L-aktar Grad Użat fl-Industrija Kimika
Iż-żieda ta '2-3% molibdenu għal 316 ittejjeb b'mod sinifikanti r-reżistenza għall-pitting tal-klorur kontra 304 u tipprovdi prestazzjoni aħjar f'ambjenti dilwiti ta' aċidu sulfuriku, fosforiku u aċetiku. PREN ta 'madwar 24 jagħmilha l-workhorse industrija għas-servizz kimiku.
316L SS huwa l-istandard tal-kostruzzjoni għal reatturi farmaċewtiċi, pajpijiet tal-proċess ta 'aċidu aċetiku, skambjaturi tas-sħana mkessħa bl-ilma baħar-, u ħażna ta' aċidu dilwit. Mhuwiex xieraq għal servizz ta 'aċidu idrokloriku fi kwalunkwe konċentrazzjoni sinifikanti.
Azzar li ma jsaddadx 317L (UNS S31703)
■ Molibdenu Ogħla għal Reżistenza Mtejba tal-Klorur
317L fih 3-4% molibdenu u nikil ogħla minn 316L, li jimbotta PREN 'il fuq minn 30. Ħafna drabi huwa speċifikat bħala titjib minn 316L f'impjanti tal-ibbliċjar, tagħmir tal-polpa u karta, u servizz tal-klorur dilwit . 317L joffri reżistenza għall-korrużjoni modestament aħjar bi premium ta 'spiża modesta fuq 316L.
Azzar li ma jsaddadx 904L (UNS N08904)
■ Awstenitiku ta' -Prestazzjoni Għolja għall-Aċidu Sulfuriku
904L huwa azzar inossidabbli awstenitiku ta' liga-għoli b'4–5% molibdenu, 23–28% nikil, u madwar 1.5% ram. Ġie żviluppat speċifikament għal servizz ta 'aċidu sulfuriku u jagħti reżistenza eċċellenti għal H₂SO₄ f'firxa wiesgħa ta' konċentrazzjoni f'temperatura ambjentali. Il-PREN tiegħu ta' ~37 ipoġġih fl-istess kampjonat bħal 6% Mo super-gradi awstenitiċi.
904L huwa kost-effettiv għall-pajpijiet ta' l-aċidu sulfuriku, skambjaturi tas-sħana, u tankijiet tal-ħażna fejn il-gradi ta' Alloy 20 jew Hastelloy jkunu aktar-speċifikati.
Ligi tan-nikil għall-ipproċessar kimiku
Ligi bbażati fuq in-nikil-offerta reżistenza għall-korrużjoni superjuri meta mqabbla mal-azzar li ma jissaddadx, partikolarment f'ambjenti aggressivi ħafna bħal aċidi kkonċentrati, midja li jnaqqas, u servizz kimiku ta'-temperatura għolja. Huma jġorru spiża sinifikanti - tipikament 4–8× il-prezz ta' 316L SS - iżda ħafna drabi huma l-unika għażla teknikament vijabbli.

Liga 20 (UNS N08020) - "Mastrudaxxa 20"
■ L-Ispeċjalista tal-Aċidu Sulfuriku
Liga 20kienet inġinerija speċifikament għas-servizz tal-aċidu sulfuriku. Il-kompożizzjoni tiegħu - 20% Cr, 29% Ni, 2.5% Mo, 3.5% Cu, bilanċjat fil-ħadid - tagħti reżistenza eċċezzjonali għal H₂SO₄ prattikament fil-konċentrazzjonijiet kollha f'temperaturi ambjentali għal moderati. Iż-żieda tar-ram hija kritika għall-prestazzjoni tagħha fit-tnaqqis tal-ambjenti tal-aċidu sulfuriku.
Il-liga 20 tintuża ħafna f'tagħmir ta 'pickling ta' aċidu sulfuriku, tankijiet tal-ħażna kimiċi, sistemi ta 'proċess ta' aċidu fosforiku, u manifattura ta 'splussivi. Jirrappreżenta pont ekonomiku bejn l-istainless steel u l-ligi tan-nikil aktar għaljin.
Hastelloy C-276 (UNS N10276)
■ Il-Benchmark Industrijali għas-Servizz ta' Korrużjoni Severa
Hastelloy C276hija waħda mill-aktar ligi reżistenti għall-korrużjoni-disponibbli għall-kostruzzjoni ta' impjanti kimiċi. Il-kontenut għoli ta 'molibdenu (15-17%) u tungstenu (3-4.5%) tiegħu jipprovdi reżistenza eċċellenti għall-pitting, il-korrużjoni tal-xquq, u l-qsim tal-korrużjoni tal-istress f'firxa ta' kimiċi notevolment wiesgħa.
C-276 hija l-liga primarja tal-għażla għal scrubbers tad-desulfurization tal-gass taċ-ċmieni (FGD), tagħmir tal-proċess tal-aċidu idrokloriku, sistemi ta 'klorinazzjoni mxarrba, immaniġġjar tal-aċidu tal-iskart, u reċipjenti ta' sinteżi farmaċewtika. Il-PREN tiegħu ta 'madwar 70 huwa fost l-ogħla ta' kwalunkwe liga kummerċjali.
Hastelloy C-22 (UNS N06022)
■ Superjuri f'Ambjenti Imħallta Ossidanti/Tnaqqis
C-22 għandu kromju ogħla (22%) u molibdenu kemxejn aktar baxx minn C-276. Din il-kompożizzjoni tagħti vantaġġ lil C-22 fuq C-276 f'ambjenti ossidanti u servizz ta 'aċidu mħallat (eż., taħlitiet HNO₃ + HCl, aċidu kromiku). C-22 ħafna drabi huwa preferut fis-sinteżi tal-API farmaċewtika u l-applikazzjonijiet tal-inġinerija ambjentali fejn jiltaqgħu ma 'kundizzjonijiet varjabbli ta' kimika mħallta.
Inconel 625 (UNS N06625)
■ Għoli-Temperatura u Reżistenza għall-Għeja
Inconel 625jieħu s-saħħa tiegħu mit-tisħiħ tas-soluzzjoni solida-kombinata tan-nijobju u l-molibdenu f'matriċi tan-nikil-kromju. Jirreżisti l-għeja termali ċiklika, għandu toughness krijoġeniku eċċellenti, u jżomm is-saħħa f'temperaturi sa madwar 815 grad.
Fl-ipproċessar kimiku, 625 huwa speċifikat għal tubi tal-iskambjatur tas-sħana f'ambjenti aggressivi, tagħmir ta 'proċess offshore u marittimu, tubi ta' injezzjoni kimika, u kondensaturi mkessħa bl-ilma baħar-. Il-PREN tiegħu ta' ~51 jagħmilha reżistenti ħafna għall-pitting fl-ilma baħar u l-flussi tal-proċess li fihom l-alid-.
Monel 400 (UNS N04400)
■ L-Għażla għas-Servizz ta 'Aċidu Idrofluworiku
Monel 400hija liga tan-nikil-ramm (67% Ni, 23–28% Cu) b'kombinazzjoni unika ta' proprjetajiet: reżistenza eċċellenti għall-aċidu idrofluworiku fil-konċentrazzjonijiet prattikament kollha, reżistenza għall-ilma baħar u s-salmura, u proprjetajiet mekkaniċi tajbin f'firxa wiesgħa ta' temperatura.
Monel 400 huwa l-liga preferuta għal unitajiet ta 'alkilazzjoni ta' aċidu idrofluworikufir-raffinar tal-pitrolju, tagħmir għall-ħażna u l-immaniġġjar tal-aċidu HF, hardware tal-baħar, u servizz tal-ilma tax-xorb. Qatt m'għandu jintuża fil-preżenza ta' aċidi ossidanti bħall-aċidu nitriku.
Titanju għal Tagħmir tal-Ipproċessar Kimiku
It-titanju kummerċjalment pur (Gradi 1 u 2) u ligi tat-titanju jiffurmaw film passiv TiO₂ estremament stabbli, li jfejjaq waħdu{-li jipprovdi reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti f'ambjenti ossidanti. Grad 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) jestendi din ir-reżistenza f'kundizzjonijiet ta 'tnaqqis ħafif.
Il-vantaġġi ewlenin tat-titanju fis-servizz kimiku huma r-reżistenza eċċellenti tiegħu għall-klorin imxarrab, ipoklorit, salmura klorinati, u aċidu nitriku. Id-densità baxxa tagħha (4.5 g/cm³) hija bejn wieħed u ieħor nofs dik ta 'ligi tan-nikil, li toffri ffrankar ta' piż f'kontenituri ta 'pressjoni kbar. Madankollu, it-titanju huwa attakkat mill-aċidu idrofluworiku, li jnaqqas bil-qawwa l-aċidi, u l-kundizzjonijiet anidriżi, u jeħtieġ immaniġġjar speċjali waqt l-iwweldjar.
Tqabbil tal-Proprjetajiet Mekkaniċi
It-tagħmir kollu għall-ipproċessar kimiku għandu jkun iddisinjat skont il-kodiċijiet applikabbli tal-kontenituri tal-pressjoni. Tabella 2 tipprovdi proprjetajiet mekkaniċi minimi skont l-istandards ASTM f'temperatura ambjentali. It-tensjonijiet permissibbli tad-disinn għandhom jiġu minn ASME BPVC Taqsima II-D jew ekwivalenti.
|
Liga |
UTS (MPa) |
Rendiment (MPa) |
Titwil (%) |
Ebusija (HB max) |
Densità (g/cm³) |
Elementi Ewlenin tal-Liegi |
|
304 / 304L SS |
515 / 485 |
205 / 170 |
40 |
200 |
8.0 |
18–20 / 8–12 Ni |
|
316 / 316L SS |
515 / 485 |
205 / 170 |
40 |
217 |
8.0 |
16–18 / 10–14 Ni / 2–3 Mo |
|
317L SS |
515 |
205 |
40 |
217 |
8.0 |
18–20 / 11–15 Ni / 3–4 Mo |
|
904L SS |
490 |
215 |
35 |
220 |
8.0 |
19–23 / 23–28 Ni / 4–5 Mo |
|
Liga 20 |
621 |
262 |
30 |
241 |
8.0 |
19–21 / 32–38 Ni / 2–3 Mo |
|
Hastelloy C-276 |
790 |
355 |
40 |
217 |
8.9 |
15–17 Cr / 15–17 Mo / Bal. Ni |
|
Hastelloy C-22 |
690 |
310 |
45 |
220 |
8.7 |
20–22.5 Cr / 12.5–14.5 Mo / Bal. Ni |
|
Inconel 625 |
827 |
414 |
30 |
220 |
8.4 |
20–23 Cr / 8–10 Mo / Bal. Ni |
|
Monel 400 |
550 |
240 |
35 |
180 |
8.8 |
28–34 Cu / Bal. Ni |
|
Ti Gr. 2 |
345 |
275 |
20 |
160 |
4.5 |
Cp Titanju |
Tabella 2|Proprjetajiet Mekkaniċi Minimi Tipiċi f'Temperatura tal-Kamra (skond l-istandards ASTM rilevanti: A240, A276, B574, B575, B443, B127, B265). Il-valuri attwali jistgħu jvarjaw skont il-forma tal-prodott u t-trattament bis-sħana. Ikkonferma bir-rapporti tat-test tal-materjal (MTR).
Gwida tal-Għażla tal-Ambjent Kimiku
It-Tabella 3 timmappa kimiċi tal-proċess komuni għall-għażliet tal-liga l-aktar xierqa u tindika kawzjonijiet kritiċi għal kull ambjent. Din it-tabella hija maħsuba bħala għodda ta' skrining; evalwazzjoni dettaljata tal-korrużjoni bl-użu ta 'charts tal-isokorrużjoni u data tal-fornitur hija essenzjali qabel l-ispeċifikazzjoni finali.
|
Ambjent Kimiku |
Ligi Rakkomandati |
Awtenzjonijiet Ewlenin |
|
Aċidu Sulfuriku (H₂SO₄) |
Liga 20 (kollha konċ.); Hastelloy C-276 / C-22 (sħun, konċ.); 904L (dilwit, ambjentali); Ti Gr.12 (konċ. > 80% kiesaħ) |
Evita 304/316 SS f'servizz sħun jew ikkonċentrat |
|
Aċidu idrokloriku (HCl) |
Hastelloy C-276 (għażla primarja); Hastelloy C-22; Monel 400 (dilwit, kiesaħ) |
L-istainless steel kollha suxxettibbli għal pitting & SCC |
|
Aċidu nitriku (HNO₃) |
304L / 316L SS (dilwit–moderat); Ti Gr.2 (ossidant qawwi); Hastelloy C-22 (aċidi mħallta) |
Evita C-276 f'HNO₃ li jdur sħun |
|
Aċidu idrofluworiku (HF) |
Monel 400 (għażla primarja, kollha konċ.); Hastelloy C-276 (imxarrab/dilwit); Sistemi miksija b'PTFE |
Stainless steel & titanju attakkat minn HF |
|
Aċidu Fosforiku (H₃PO₄) |
904L SS; Liga 20; Hastelloy C-276; 316L SS (dilwit, kiesaħ) |
Iċċekkja għal impuritajiet tal-klorur fl-aċidu tal-proċess imxarrab |
|
Kawstiċi / Alkali (NaOH) |
304 / 316 SS (ambjent–moderat); Monel 400; Inconel 625 (temperatura għolja) |
Evita temperatura għolja > 60% NaOH b'SS standard |
|
Ilma baħar / Salmura |
Ti Gr.2 (l-aħjar għażla); Inconel 625; Hastelloy C-276; Super duplex (SAF 2507) |
Evita 304 / 316 SS - suxxettibbli għall-pitting |
|
Gass tal-Kloru (Niexef/Imxarrab) |
Hastelloy C-276 (imxarrab); Monel 400 (niexef); Ti Gr.2 (ilma tal-klorin imxarrab) |
304 / 316 SS attakkati minn Cl₂ imxarrab |
|
Aċidi Organiċi (Aċetiku) |
316L / 317L SS; 904L; Liga 20; Hastelloy C-22 |
L-impuritajiet (Cl⁻, aċidu formiku) iżidu l-aggressività |
|
Ossidazzjoni ta'-Temp |
Inconel 625 / 600; Hastelloy C-22; Ti Gr.2 (< 315 °C) |
Iċċekkja l-limiti ta' creep 'il fuq minn 540 grad għal-ligi Ni |
Tabella 3|Għażla tal-Liegi mill-Ambjent Kimiku. Dejta bbażata fuq dejta tal-korrużjoni ppubblikata minn NACE International, ASM Handbook Vol. 13, u letteratura teknika tal-fornitur tal-liga. It-temperatura, il-konċentrazzjoni, u l-livelli ta' impurità jaffettwaw b'mod sinifikanti l-prestazzjoni tal-liga - dejjem twettaq testijiet speċifiċi tas-sit-.
Numri Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting (PREN)
PREN (Numru Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting) huwa indiċi kkalkulat użat biex jikklassifika r-reżistenza teoretika ta' liga għall-korrużjoni tal-pitting indotta mill-klorur-. Il-formula hija:
PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N
PREN ogħla jindika reżistenza akbar għall-pitting. Ligi bi PREN > 40 huma kklassifikati bħala 'super ligi' għar-reżistenza tal-pitting. PREN waħdu ma jbassarx ir-reżistenza għall-forom kollha ta 'korrużjoni - korrużjoni ta' xquq, SCC, u korrużjoni uniformi jeħtieġu evalwazzjoni separata.
|
Liga |
Medda PREN |
PREN tipiku |
Tifsira Prattika |
|
304 / 304L SS |
18–20 |
~19 |
Moderat - adattat għal servizz milwiema korrużiv ħafif |
|
316 / 316L SS |
23–28 |
~24 |
Tajba - użata ħafna f'midja li fiha-klorur |
|
317L SS |
30–34 |
~32 |
Reżistenza aħjar għall-klorur minn 316L |
|
904L SS |
34–40 |
~37 |
Komparabbli għal 6% gradi Mo; reżistenza għall-ħofor tajba ħafna |
|
Liga 20 |
~35 |
~35 |
Iddisinjati għall-aċidu sulfuriku; reżistenza tajba għall-pitting |
|
Hastelloy C-276 |
~70 |
~70 |
- pendenti jirreżisti l-korrużjoni lokalizzata fil-medda tal-pH |
|
Hastelloy C-22 |
~67 |
~67 |
Eċċellenti ossidazzjoni u tnaqqis tar-reżistenza għall-korrużjoni |
|
Inconel 625 |
~51 |
~51 |
Superjuri fl-ilma baħar; jirreżisti l-korrużjoni tax-xquq |
|
Monel 400 |
N/A |
N/A |
PREN mhux applikabbli; Sistema Ni-Cu; jeċċella fl-HF u fis-salmura |
|
Ti Gr. 2 |
N/A |
N/A |
Film passiv TiO₂; pendenti fil-midja klorur ossidanti |
Tabella 4|Numri Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting (PREN) għal Ligi Użati Komunement fit-Tagħmir tal-Ipproċessar Kimiku. Il-valuri PREN huma kkalkulati minn kompożizzjonijiet nominali; valuri attwali jvarjaw skond il-kimika tas-sħana. PREN ma jbassarx SCC, korrużjoni uniformi, jew reżistenza f'ambjenti li jnaqqsu.
Konsiderazzjonijiet ta 'Fabbrikazzjoni u Iwweldjar
L-għażla tal-materjal ma tispiċċax bl-ispeċifikazzjoni tal-liga. Kif il-liga tiġi fabbrikata f'tagħmir taffettwa b'mod kritiku fil--prestazzjoni tal-korrużjoni tas-servizz.

Fabbrikazzjoni Stainless Steel
Uża gradi ta'-karbonju baxx (L) jew gradi stabbilizzati (321, 347) biex tnaqqas ir-riskju ta' sensitizzazzjoni waqt l-iwweldjar
It-trattament tas-sħana ta' wara-weldjatura (PWHT) huwa rari meħtieġ għal SS awstenitiku iżda l-ittemprar tas-soluzzjoni huwa rakkomandat għal sezzjonijiet ħoxnin
Evita l-kontaminazzjoni tal-ħadid - huma meħtieġa għodda dedikata, pniezel, u roti tat-tħin
Il-passivazzjoni skont ASTM A380 / A967 għandha titwettaq wara l-fabbrikazzjoni
Fabbrikazzjoni tal-Liga tan-Nikil
Ligi tan-nikil jaħdmu-jibbies malajr - jużaw għodda li jaqtgħu, veloċitajiet aktar baxxi, u għalf ogħla milli għall-istainless steel
L-iwweldjar għandu juża metalli tal-mili li jaqblu jew li jqabblu żżejjed (eż., ERNiCrMo-4 għal C-276)
Ikkontrolla l-input tas-sħana bir-reqqa biex timminimizza s-sensitizzazzjoni taż-żona affettwata tas-sħana-(HAZ).
Is-sħana minn qabel ġeneralment mhix meħtieġa; l-ittemprar ta' wara-soluzzjoni tal-weldjatura jtejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni f'servizz kritiku
Fabbrikazzjoni tat-titanju
Iwweldja biss f'atmosfera inerta (argon jew tindif tal-elju) - kontaminazzjoni tal-ossiġnu u tan-nitroġenu tikkawża t-fraġilità
Il-formazzjoni sħuna-'l fuq minn 480 grad teħtieġ atmosfera inerta biex tevita l-ossidazzjoni ("skala tan-nar")
It-titanju huwa kompatibbli mal-biċċa l-kbira tal-metalli tal-mili tal-istainless steel u tal-liga tan-nikil f'applikazzjonijiet miksijin
Standards u Speċifikazzjonijiet Rilevanti
It-tagħmir li juża dawn il-ligi għandu jikkonforma ma' kodiċi u standards rikonoxxuti. L-aktar referenza komuni jinkludu:
Standards tal-Materjal (ASTM)
A240 / A240M - Pjanċa tal-azzar li ma jsaddadx għal tankijiet taħt pressjoni
A276 / A276M - Bar u forom tal-istainless steel
B574 / B575 - Hastelloy C-276 u C-22 pjanċa, folja, strixxa
B443 / B444 - Pjanċa u tubu Inconel 625
B127 / B163 - Pjanċa u tubu Monel 400
B265 - Strixxa, folja u pjanċa tat-titanju
Kodiċi tad-Disinn
ASME BPVC Taqsima VIII (Div. 1 & 2) - Reċipjenti taħt pressjoni mhux imħaddma (USA)
MT 13445 - Reċipjenti taħt pressjoni mhux imħaddma (Ewropa)
NACE MR0103 / ISO 17945 - Materjali reżistenti għall-ikkrekkjar tal-korrużjoni tal-istress tas-sulfid fir-raffinar taż-żejt
NACE SP0169 - Kontroll tal-korrużjoni esterna fuq pajpijiet taħt l-art
|
Nota Importanti
It-tensjonijiet permissibbli għad-disinn ta' tank taħt pressjoni għandhom jittieħdu minn ASME BPVC Taqsima II-D (jew ekwivalenti) fit-temperatura tad-disinn. Qatt tuża proprjetajiet mekkaniċi tat-temperatura tal-kamra-direttament għal kalkoli ta' disinn ta'-temperatura elevata. |
Mistoqsijiet Frekwenti
Q: X'inhi l-aħjar liga għat-tagħmir tal-aċidu sulfuriku?
For sulfuric acid across all concentrations, Alloy 20 is the most cost-effective choice. For hot, concentrated H₂SO₄ (>60%, > 60 grad ), Hastelloy C-276 jew C-22 jipprovdi prestazzjoni superjuri . 904L SS huwa effettiv għal H₂SO₄ dilwit f'temperatura ambjentali.
Q: Nista 'nuża azzar li ma jissaddadx 316L għall-aċidu idrokloriku?
Le. 316L-istainless steel mhuwiex reżistenti għall-aċidu idrokloriku (HCl) fi kwalunkwe konċentrazzjoni sinifikanti. L-HCl jikkawża pitting rapidu, korrużjoni tal-xquq, u SCC fl-istainless steel awstenitiku. Hastelloy C-276 huwa l-istandard tal-industrija għas-servizz tal-HCl.
Q: X'inhu PREN u għaliex jimpurtah?
PREN (Numru Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting) huwa indiċi kkalkulat li jikklassifika r-reżistenza għall-pitting tal-klorur ta 'liga abbażi tal-kontenut ta' kromju, molibdenu u nitroġenu tagħha. PREN ogħla=reżistenza aħjar għall-pitting. Hija għodda ta' screening - mhux sostitut għall-ittestjar tal-korrużjoni attwali.
Q: It-titanju jew Hastelloy C-276 huwa aħjar għas-servizz tal-kloru?
Iż-żewġ ligi huma eċċellenti għas-servizz tal-kloru, iżda jissodisfaw kundizzjonijiet differenti. Titanju Grad 2 huwa preferut għall-klorin imxarrab u ilma klorinat sa ~315 grad. Hastelloy C-276 huwa preferut għal ambjenti mħallta ta 'aċidu/kloru fejn jistgħu jkunu preżenti kundizzjonijiet ta' tnaqqis.
Q: Kif nivverifika l-kwalità tal-liga meta nixtri?
Dejjem teħtieġ Rapport tat-Test tal-Materjal (MTR / Ċertifikat tal-Mitħna) skont EN 10204 Tip 3.1 jew 3.2. Għal servizz kritiku, issupplimenta b'PMI (Identifikazzjoni tal-Materjal Pożittiva) billi tuża analizzaturi XRF jew OES, u ivverifika ċ-ċertifikazzjoni tal-materjal ASTM/ASME.
Konklużjoni
L-għażla tal-liga t-tajba għat-tagħmir tal-ipproċessar kimiku hija deċiżjoni kritika tal-inġinerija b'implikazzjonijiet diretti għas-sikurezza tal-pjanti, l-affidabbiltà u l-ispiża totali tas-sjieda. L-għaxar ligi riveduti f'din il-gwida - minn azzar li ma jissaddadx 304L kost-effettiv għal-Hastelloy C-276 - ta' prestazzjoni għolja jkopru l-maġġoranza l-kbira tal-ambjenti ta' servizz kimiku li jiltaqgħu magħhom fl-impjanti moderni tal-proċess.
Il-fatturi ewlenin tad-deċiżjoni huma ċari: tifhem l-ambjent kimiku tiegħek fid-dettall (konċentrazzjoni, temperatura, impuritajiet, pH), applika d-dejta fit-Tabelli 1–4 bħala għodda ta’ skrining, u mbagħad ivvalida b’mapep tal-isokorrużjoni, pubblikazzjonijiet NACE, u, fejn possibbli, ittestjar tal-kupuni fil-fluss attwali tal-proċess.
Meta għandek dubju, ikkonsulta ma 'inġinier kwalifikat tal-materjali jew mat-tim tekniku tal-fornitur tal-liga tiegħek. L-ispiża tal-ispeċifikazzjoni tal-materjali xierqa hija frazzjoni żgħira tal-ispiża tal-falliment tat-tagħmir.
|
Għal disponibbiltà ta' liga, skedi ta' data teknika, MTRs, jew rakkomandazzjonijiet speċifiċi ta' applikazzjoni-, ikkuntattja lit-tim tagħna tal-inġinerija tal-materjali. Aħna nipprovdu pjanċa tal-istainless steel u liga tan-nikil, folja, bar, tubu, fittings, u flanġijiet għall-istandards ASTM, ASME, u EN madwar id-dinja. |
