EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
VI
TH
TR
GA
CY
BE
IS
Hastelloy B-3 супраць традыцыйных сплаваў: дадзеныя аб эфектыўнасці для прымянення ў сістэмах з сернай кіслатай
Hastelloy B-3 супраць традыцыйных сплаваў: дадзеныя аб эфектыўнасці для прымянення ў сістэмах з сернай кіслатай
Выбар правільнага матэрыялу для працы з сернай кіслатой (H₂SO₄) — адно з найбольш важных і складаных рашэнняў у хімічнай перапрацоўцы. Памылковы выбар прыводзіць да катастрофічнай карозіі, незапланаваным прастоям, аварыям і дарагім заменам.
Гэты дапаможнік утрымлівае параўнанне па паказчыках эфектыўнасці паміж перадавым нікелева-малібдавым сплавам Hastelloy B-3 і традыцыйнымі матэрыяламі, забяспечваючы вас дадзенымі, неабходнымі для прыняцця абгрунтаванага, эканамічнага і бяспечнага рашэння.
Чаму серная кіслата стварае карозійны кошмар
Карозійная актыўнасць сернай кіслаты вельмі залежыць ад канцэнтрацыя і тэмпература матэрыялы, якія стойкія да разбаўленых кіслот, могуць быць знішчаны канцэнтраванымі кіслотамі і наадварот. Наяўнасць загрязненняў (напрыклад, хларыдаў, акісляльных рэчываў) яшчэ больш ускладняе выбар матэрыялу. Ключавы момант — гэта адпаведнасць уласцівасцей сплаву канкрэтным працоўным умовам.
Удзельнікі: Агляд сплаваў
| Сплавы | Сям'і | Асноўны склад | Галоўная ўласцівасць | Асноўны недахоп |
|---|---|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | Нікелевы-малібдавы | Ni (~65%), Mo (~28,5%), Cr (~1,5%) | Выдатная стойкасць да ўсіх канцэнтрацый H₂SO₄, асабліва ў аднаўляльных умовах. Лепш чым B-2 па зварнальнасці і цеплавой стабільнасці. | Вельмі нізкая стойкасць да акісляльных асяродкаў (напрыклад, Fe³⁺, Cu²⁺, HNO₃, O₂). Падобны да пазірэння ў хларыдах. |
| Сплав 20 (Carpenter 20) | Аўстэнітная няржавеючая | Fe (~40%), Cr (~20%), Ni (~35%), Mo (~2.5%), Cu (~3.5%) | Добрая стойкасць да разбаўленай сірчаной кіслоты і выдатная стойкасць да стрэскавай карозіі ад хларыдаў (SCC). | Абмежаваны моцным графітаваннем і карозіяй у гарачых, канцэнтраваных H₂SO₄. |
| 316L Нерасцягненая стал | Аўстэнітная няржавеючая | Fe (асноўная частка), Cr (~17%), Ni (~13%), Mo (~2.2%) | Недарагі варыянт для вельмі халодных, вельмі разбаўленых (<20%) кіслотных асяродкаў без забрудвальнікаў. | Высокая ўразлівасць да пазірэння, карозіі ў шчылинах і SCC у хларыдах. Непрыдатны для канцэнтраваных кіслот. |
| Hastelloy C-276 | Нікелева-хромава-малібдэневы | Ni (асноўная частка), Cr (~16%), Mo (~16%), W (~4%) | «Універсальны» сплаў. Выдатна падыходзіць для ацыдуючых і змесшаных кіслот. Стойкі да пітынгу/НДК. | Даражэй за B-3. Менш аптымізаваны для чыстай гарачай сернай кіслаты. |
Запарынг дадзеных пра эфектыўнасць: хуткасць карозіі
Хуткасць карозіі звычайна вымяраецца ў тысячных долях дзюйма на год (mpy). <1 mpy — выдатна, 1–20 mpy — часта прыдатна для агульнай карозіі (з запасам на карозію), >20 mpy — звычайна непрыдатна.
Наступныя дадзеныя, зборнікі з крыніц у галіне і літаратуры вытворцаў, ілюструюць розніцу ў эфектыўнасці.
Сцэнар 1: канцэнтраваная серная кіслата (90–98%) пры 50°C (122°F)
Гэта распаўсюджаны рэжым для апрацоўкі, перакачвання і захоўвання кіслоты.
| Матэрыял | Тыповая хуткасць карозіі (mpy) | Ацэнка і каментарыі |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <1 - 5 | Выдатна. Высокі змест молібдэну забяспечвае выдатную стойкасць. Стандартны варыянт для эксплуатацыі ў асяроддзі канцэнтраваных кіслот. |
| 316L Нерасцягненая стал | >100 | Катастрофальна. Хуткая агульная карозія і графітызацыя. Цалкам непрыдатны. |
| Сплав 20 | 20 - 50 | Пасерадняга да моцнага. Чакаюцца высокія паказчыкі карозіі. Можа выкарыстоўвацца пры вялікіх прыпусках на карозію, але існуе рызыка забруднення. |
| Hastelloy C-276 | 5 - 15 | Добра да задавальнага. Працуе задавальна, але не аптымізаваны для гэтай эксплуатацыі. Звычайна лепшы варыянт — B-3. |
Сцэнарый 2: 50% серная кіслата пры 80°C (176°F)
Звычайная прамяжуткавая канцэнтрацыя ў працэсе апрацоўкі.
| Матэрыял | Тыповая хуткасць карозіі (mpy) | Ацэнка і каментарыі |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <5 - 10 | Выдатна да добра. Застаецца лідарам у гэтых гарачых аднаўляльных умовах. |
| 316L Нерасцягненая стал | >500 | Катастрофальна. Выйшаў бы з ладу за вельмі кароткі час. |
| Сплав 20 | 50 - 100 | Сур'ёзна. Высокі і, магчыма, непрадказальны ўзровень карозіі. Не рэкамендуецца. |
| Hastelloy C-276 | 10 - 20 | Добра да задавальнага (дапушчальна). Надзейны варыянт, хоць B-3 часта паказвае меншы ўзровень. |
Сцэнарый 3: 10% серная кіслата пры 50°C (122°F) - З 1000 ppm хлорыдаў
Гэта «брудны» сцэнарый разбавленай кіслаты, дзе становіцца складаным.
| Матэрыял | Тыповая хуткасць карозіі (mpy) | Ацэнка і каментарыі |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <10 (у агульным), але рызыка ямкавай карозіі | Добрыя агульныя ўласцівасці стойкасці да карозіі. Аднак B-3 не мае высокай стойкасці да пітынгавання/шчыліннай карозіі, выкліканай хлорыдамі. Рызыка месцавога ўражэння. |
| 316L Нерасцягненая стал | >500 + Моцнае пітынгаванне/НДК | Катастрофальна. Найгоршы матэрыял для гэтай эксплуатацыі. |
| Сплав 20 | 20 - 50 + Магчымае пітынгаванне | Погана. Агульная карозія значная, але большая колькасць Cr/Ni забяспечвае лепшую стойкасць да пітынгавання, чым у B-3. Складаны кампраміс. |
| Hastelloy C-276 | <1 - 5 | Выдатна. Тут і праяўляе сябе C-276. Яго змесцівшыся хрэм дазваляе выдатную пасівацыю супраць хларыдаў, што робіць яго лепшым выбарам. |
Важнае меркаванне: «Улоўка акісыляльнага агента»
Гэта найбольш важнае паняцце пры разглядзе Hastelloy B-3 .
Hastelloy B-3 распрацаваны для рэдуктар сродавішчах. Яго адсутнасць хрома робіць яго ўразлівым да любога акісляльнага агента.
Калі ваш раствор сернай кіслаты змяшчае нават следы:
-
Раствораны кісларод (паветра)
-
Жалезныя іоны (Fe³⁺)
-
Медныя іоны (Cu²⁺)
-
Нітраты (NO³⁻)
...скорасць карозіі Hastelloy B-3 можа павялічыцца экспаненцыяльна , з <5 міл у год да >100 міл у год. У такіх асяроддзях сплаў з хромам (напрыклад, Hastelloy C-276, Alloy 20 ці 316L ) абавязковае.
Вынік: Эфектыўнасць супраць эканомікі
-
Для чыстай, канцэнтраванай сернай кіслоты (асабліва >70%) без акісыльныхя нячыстот Hastelloy B-3 — гэта лідэр з пункту гледжання эфектыўнасці. Ён забяспечвае найлепшую стойкасць да карозіі і часта з'яўляецца найбольш эканамічным выбарам пры ўліку поўнай кошту эксплуатацыі, нягледзячы на высокую пачатковую цану.
-
Для разбаўленай кіслаты ці кіслаты, забруджанай акісыльнымі іонамі ці хларыдамі, Hastelloy B-3 — гэта няправільны выбар. У такіх умовах неабходна пераплачваць за сплаў з крыхім, напрыклад Hastelloy C-276 .
-
Традыцыйныя нержавеючыя сталі (316L, Alloy 20) могуць прымяняцца толькі ў вельмі спецыфічных, мяккіх і чыстых умовах сярністай кіслоты. Іх ніжэйшая пачатковая кошт амаль заўсёды кампенсуецца вышэйшым рызыкам, кароткім тэрмінам службы і магчымасцю катаклізматычнай адмовы.
Апошняя рэкамендацыя: Ніколі не выбірайце сплаў для сярністай кіслоты толькі з прычыны цаны. Вызначце дакладныя ўмовы працэсу (канцэнтрацыя, тэмпература, забрудненні), а затым абярыце той сплаў, чые дадзеныя пра прадукцыйнасць пацвярджаюць яго здольнасць вытрымаць. Для крытычных прымяненняў інвеставанне ў лепшую, падмацаваную дадзенымі прадукцыйнасць Hastelloy B-3 (для аднаўляльнай кіслоты) або C-276 (для змяшанай/аксідальнай кіслоты) — гэта найбольш выгаднае рашэнне на працягу ўсяго жыццёвага цыклу вашага абсталявання.
