Hastelloy B3 cijevi za sluzbu s klorovodoničnom kiselinom: Što svaki inženjer biljke treba znati o odabiru legure

Hastelloy B3 cijevi za sluzbu s klorovodoničnom kiselinom: Što svaki inženjer biljke treba znati o odabiru legure

Imate liniju slorovodonične kiseline (HCl) bilo koje koncentracije, bilo koje temperature do tačke ključanja. 316L će propasti za nekoliko dana. 2205 duplex ne traje. Čak i C276 može pokazati koroziju nakon nekoliko mjeseci. Ali ste čuli da je Hastelloy B3 najbolja HCl legura.

To je, ali samo ako ga koristite ispravno.

Hastelloy B3 (UNS N10675) je legura nikla i molibdena posebno dizajnirana za čiste redukujuće kiseline , posebno HCl. Međutim, ima kritičnu ranjivost: oksidirajuće vrste - Što? Jedna pogreška u izboru legure ili kontrole procesa, i vaše B3 fitinge mogu se korozirati brže od ugljikovog čelika.

Ovaj vodič obuhvaća ono što svaki inženjer postrojenja mora znati prije nego što navede B3 fiting za cijevi za uslugu s klorovodorom uključujući gdje se odlično ponaša, gdje ne radi i kako izbjeći skupe pogreške.

1. za Zašto je HCl tako agresivan i zašto B3 djeluje

Sladovinska kiselina napada većinu metala putem mehanizam smanjivanja vodikovi ioni (H+) se na površini metala redukuju u plin H2, rastvarajući metal u tom procesu. Legure koje se oslanjaju na pasivne oksidne filmove (kao što su nerđajući čelik) ne uspijevaju jer HCl rastvara hrom oksid.

Hastelloy B3 djeluje jer:

• Visoki razini molibdena (2830%) Obezbeđuje izuzetnu otpornost na redukujuće kiseline.

• Niska razina hroma (~ 1,5%) Namjerno smanjena. Hrom može formirati nestabilne hloride u smanjenju HCl, ubrzavajući napad.

• Nikalna baza (~65%) Otporan na koroziju kloridnim stresom i pruža stabilnu matricu.

Rezultat: B3 može nositi sve koncentracije HCl od 0% do 100%, pri temperaturama od sobne do kuhanja , s brzinama korozije obično < 0,1 mm/godinu.

U slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti u slučaju da se ne primjenjuje.

Zbog toga je B3 referentni standard za HCl usluga u kemijskoj obradi, farmaceutskoj sintezi i linijama za usisivanje metala.

2. - Što? Kritično ograničenje: Zabranjeno korištenje oksidantnih sredstava

Ovdje inženjeri ulaze u nevolje. B3 ne može tolerirati bilo koje oksidirajuće vrste u tekućini kiseline. Oksidanti uništavaju njegovu otpornost na koroziju.

Česti oksidanti koji ubijaju B3:

• Disolvirani kisik Čak i zasićenost zrakom (8 ppm O2) može povećati stopu korozije 10100 puta.

• Željezni ioni (Fe³⁺) Korodiranje ili hrđa na gornjem dijelu ugljikovog čelika.

• Bakreni ioni (Cu²⁺) Iz toplotnih razmjenjivača ili pribora.

• Sklonični proizvodi od metala Čak i u tragovima.

• S druge vrste Oksidirajuće klorirane vrste.

• Peroksidima Koristi se u nekim kemijskim procesima.

Što se događa: Oksidacijski sredstva pretvaraju površinu iz aktivnog (pasivnog) u transpazivno stanje, gdje se događa brza korozija često lokalizirano ugrevanje ili međugranularni napad.

Primjer neuspjeha iz stvarnog svijeta:

Jedna tvornica je godinama koristila B3 pribor u čistom HCl servisu bez problema. Zatim su promijenili izvor HCl-a novog dobavljača s tragovima zagađenja željeznim hloridom (FeCl3) iz starih spremnika za skladištenje ugljikovog čelika. U roku od tri mjeseca, B3 lakti su pokazali izbočine i gubitak težine > 2 mm/godišnje. Laboratorijska analiza: 20 ppm Fe3+ je bilo dovoljno da uništi B3.

3. Slijedi sljedeće: B3 vs. druge legure za HCl servis: vodič za odabir

Ne treba svakoj liniji HCl B3. Ponekad je C276 ili čak 2205 dovoljan ili vam je možda potrebna još egzotičnija legura.

Glavni zaključak: Ako je vaš HCl poznato je da je čisto (npr. destilirani, apsorbenti gasova s odvaženom vodom), upotrebljavati B3. Ako postoji šansa za oksidanti, pređite na C276 ili obložen sustav.

4. - Što? S druge strane, u slučaju da se ne upotrebljava, to znači da se ne upotrebljava.

Mnoge trgovine pretpostavljaju Hastelloy je Hastelloy. - Pogrešno. B3 zahtijeva posebnu manipulaciju.

Svaka od sljedećih vrsta:

• Punjenje metala: U slučaju da se upotrebljava u proizvodnji materijala za proizvodnju električne energije, upotrebljava se i u proizvodnji električne energije.

• Ulazna toplina: Ako je potrebno, ispitno tijelo može se koristiti za ispitivanje. B3 ima nižu toplinsku provodljivost i veću toplinsku difuziju od C276.

• Potrebno je očistiti leđa: Kao i C276, B3 mora biti prečišćen argonom kako bi se spriječilo oksidaciju korijena. Međutim, B3 je osjetljiviji na zagađenje kisikom u slučaju da se ne primijenjuje primjena ovog članka, za svaki proizvod koji se upotrebljava za proizvodnju električne energije, potrebno je utvrditi:

• Toplinska obrada nakon zavarivanja (PWHT): U slučaju da je B3 u stanju zavarivanja za HCl upotrebu, obično nije potreban. Međutim, za maksimalnu otpornost na koroziju ili za ublažavanje ostatka napetosti u debelim profilama, koristi se optopina na 1065 °C (1950 °F) nakon čega slijedi brzo ugasivanje. Većina terenskog zavarivanja izbjegava to tako da je dizajniran za zavarivanje.

Česte pogreške u zavarivanju:

• Upotreba C276 punjača To stvara razrijeđenu zonu s nižim Mo i većim Cr, smanjujući otpornost HCl-a u blizini zavarivača. Koristite samo B3 ili B2 punjač.

• Preskočiti povratak čišćenja Vodi do stvaranja oksida na korijenu, koji se zatim preferentno korozira u HCl.

• Prekomjeran unos topline uzrokuje obilježenje molibden karbida, što dovodi do intergranularnog napada.

Preporuka: U skladu s člankom 3. stavkom 1. Ne zamjenjujte postupak C276.

- Pet. U skladu s člankom 3. stavkom 2.

Ne stvaraju se svi B3 pribor jednaki. -Učini to jasno.

Zahtjevni standardi:

• S druge strane, Standardna specifikacija za fitinge od kovane niklne legure proizvedene u tvornici (uključuje B3).

• S druge strane, Štapovi i šipke (za fitinge s navojima).

• ASTM B622 Bezšivog cevi i cijevi.

• N10675 UNS Pravo označavanje B3 (B2 je UNS N10665 starije, manje stabilno, izbjegavanje za novu izgradnju).

Što tražiti od svog dobavljača:

• U skladu s člankom 3. stavkom 1. u slučaju da se u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) primjenjuje sljedeći uvjet:

• Kemijska analiza u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju kobalta u proizvodnji kobalta u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka, primjenjuje se sljedeći postupak:

• PMI za svako priključenje B3 se često krivotvori kao jeftiniji C276 ili čak 316L. U skladu s člankom 3. stavkom 1.

• Izvješće o hidrostatskoj ispitivanju Pripremna oprema mora biti pod pritiskom prema ASME B16.34 ili specifikaciji kupca.

Upozorenje: B3 je skupa često 23x C276 i 1012x 316L. Ako se cijena čini presnižom, to je ili krivotvorena ili materijal druge klase (npr. B2 s lošom toplinskom stabilnošću).

6. - Što? Upravljanje i skladištenje: Izbjegavajte kontaminaciju

B3 neprijatelj je kontaminacija željeza. Groz od ugljikovog čelika ili ugrađene čestice željeza stvoriće galvanske ćelije u HCl-u.

Pravila skladištenja i rukovanja:

• Skladištite odvojeno od alata od ugljikovog čelika, stojala ili radnih stolova.

• Koristite alate od nehrđajućeg čelika ili plastike bez čekića, spona ili lanca od ugljikovog čelika.

• Sklonite sve priključke do ugradnje kako bi se spriječilo zagađenje prašinom ili vlažom.

• Ne koristite četkice od karbonske čelika u slučaju da je to moguće, upotrebljavajte u skladu s člankom 6. stavkom 2.

• Pasivirajte nakon izrade Pasiviranjem dušikovom ili citronskom kiselinom uklanja se slobodno željezo i obnavlja površinu.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. Paleta je zarđala zbog vlažnosti. Gvozdeni oksid prebačen na pribor. U HCl servisu, te fitinge su pokazale ozbiljne bušenje na kontaktnim točkama u roku od šest mjeseci.

- Sedam. Inspekcija i ispitivanje u radu

Kada B3 bude u funkciji, morate provjeriti da još uvijek radi.

Periodna provjera:

• Ultrazvučno mjerene debljine Pratite gubitak zidova. B3 se jednako korozira u čistom HCl-u, tako da su čitanja debljine pouzdana.

• Sredstva za upravljanje Nakon nekoliko godina ponovno testirajte priključak kako bi se osiguralo da se legura ne raspada (npr. fazna oblina od pregrijavanja).

• Vizualni pregled za utore Ako vidite bilo kakve jame, sumnjate na kontaminaciju oksidatorom. Uzmite uzorak za laboratorijsku analizu.

Svrha:

Ako se vaša B3 fitinga korozira brže nego što se očekivalo (npr. > 0,2 mm/godinu):

1. Provjera za oksidantima Testirajte HCl na Fe3+, Cu2+ ili rastvoreni kisik. Čak i nekoliko ppm može ubrzati napad.

2. Provjera temperature Je li kiselina toplija od dizajnirane? B3s granica u koncentriranoj HCl je ~ 120 °C (250 °F) iznad toga, korozija naglo raste.

3. Provjera stagnirajućih zona U mrtvim nogama ili područjima s niskim protokom može se koncentrirati nečistoća.

4. Provjerite kvalitetu zavarivanja Preferentni napad na zavarivače ukazuje na nepravilan metal ili nedostatak povratnog čišćenja.

8. - Što? Troškovi i koristi: Kada je B3 vrijedan?

B3 fitingi su skupi. Ali u pravim HCl uslugama, oni često plaćaju sami.

Primjer usporedbe TCO-a 4-inčna vodna linija za prijenos HCl-a, 15% HCl-a pri 80°C, životni vijek 10 godina:

B3-ovi viši početni troškovi nadoknađeni su nultim zamjenama i nultim neplaniranim zastojima. U slučaju kritičnih vodikova (npr. reaktora, striperova, spremnika za usisivanje), B3 je najjeftinija opcija tijekom trajanja sredstva.

Sažetak: Kontrolna lista inženjera za B3 u HCl servisu

Zadnje riječi

Hastelloy B3 je nesporni prvak u čistom vodonovodoničnom kiselini. Nijedna druga česta legura ne može biti jednaka svojoj kombinaciji otpornosti na koroziju u svim koncentracijama i temperaturama.

Ali to nije univerzalna super legura. Ne uspijeva u prisutnosti oksidantima. Zahtijeva pažljivo zavarivanje. I zahtijeva čisto rukovanje.

Ako kontrolirate čistoću HCl-a, obučite svoje zavarivače i pravilno odredite, B3 će vam dati desetljeća pouzdane usluge. Ako zanemarujete njegove ograničenja, naučit ćete skupu lekciju.