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 kumpara sa Mga Tradisyonal na Alloy: Mga Datos sa Pagganap para sa Mga Aplikasyon ng Sulfuric Acid
Hastelloy B-3 kumpara sa Mga Tradisyonal na Alloy: Mga Datos sa Pagganap para sa Mga Aplikasyon ng Sulfuric Acid
Ang pagpili ng tamang materyales para sa asidong sulfuriko (H₂SO₄) ay isa sa pinakamahalaga at mapaghamong desisyon sa proseso ng kemikal. Ang maling pagpili ay nagdudulot ng malawakang korosyon, hindi inaasahang paghinto, mga insidente sa kaligtasan, at mahahalagang kapalit.
Ang gabay na ito ay nagbibigay ng paghahambing batay sa pagganap sa pagitan ng advanced na nickel-molybdenum alloy Hastelloy B-3 at tradisyonal na materyales, na nagbibigay sa iyo ng datos na kailangan upang makagawa ng mapanuri, ekonomikal, at ligtas na pagpili.
Bakit ang Asidong Sulfuriko ay isang Panaginip na Nakakabigo sa Korosyon
Ang kakayahang magdulot ng korosyon ng asidong sulfuriko ay lubhang nakadepende sa konsentrasyon at temperatura ang mga materyales na lumalaban sa dilute acid ay maaaring masira ng concentrated acid, at vice-versa. Ang pagkakaroon ng mga impurities (halimbawa, chlorides, oxidizing agents) ay lalong nagpapakomplikado sa pagpili ng materyales. Ang susi ay iugnay ang lakas ng alloy sa partikular na kondisyon ng proseso.
Mga Nangunguna: Balangkas ng Alloy
| Haluang metal | Pamilya | Pangunahing Komposisyon | Pangunahing Lakas | Pangunahing Kahinaan |
|---|---|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | Nickel-Molybdenum | Ni (~65%), Mo (~28.5%), Cr (~1.5%) | Napakahusay na paglaban sa lahat ng konsentrasyon ng H₂SO₄, lalo na sa ilalim ng reducing conditions. Mas mahusay kaysa B-2 sa kadalisayan at thermal stability. | Napakababa ang paglaban sa oxidizing environments (hal., Fe³⁺, Cu²⁺, HNO₃, O₂). Mahina sa pitting dahil sa chlorides. |
| Alloy 20 (Carpenter 20) | Austenitic Stainless | Fe (~40%), Cr (~20%), Ni (~35%), Mo (~2.5%), Cu (~3.5%) | Mabuting paglaban sa dilute na sulfuric acid at mahusay na paglaban sa chloride stress corrosion cracking (SCC). | Limitado dahil sa matinding graphitization at corrosion sa mainit, concentrated na H₂SO₄. |
| 316L hindi kinakalawang bakal | Austenitic Stainless | Fe (balance), Cr (~17%), Ni (~13%), Mo (~2.2%) | Murang opsyon para sa napakalamig, napakadilute (<20%) na acid services na walang contaminants. | Napakasensitibo sa pitting, crevice corrosion, at SCC sa chlorides. Hindi usable para sa concentrated acid. |
| Hastelloy C-276 | Niquel-Chromium-Molybdenum | Ni (balanse), Cr (~16%), Mo (~16%), W (~4%) | Ang "universal" na haluang metal. Mahusay laban sa oxidizing at pinaghalong mga asido. Nakakapagpigil ng pitting/SCC. | Mas mahal kaysa B-3. Hindi gaanong optimized para sa purong, mainit na serbisyo ng sulfuric. |
Paghahambing ng Datos sa Pagganap: Mga Bilis ng Korosyon
Karaniwang sinusukat ang bilis ng korosyon sa mils kada taon (mpy). Ang <1 mpy ay napakahusay, 1-20 mpy ay karaniwang katanggap-tanggap para sa pangkalahatang korosyon (kasama ang corrosion allowance), at ang >20 mpy ay karaniwang hindi katanggap-tanggap.
Ang sumusunod na datos, na nakalap mula sa mga mapagkukunan sa industriya at literatura ng tagagawa, nagpapakita ng agwat sa pagganap.
Senaryo 1: Nakapupukaw na Asidong Sulfuric (90-98%) sa 50°C (122°F)
Ito ay karaniwang kondisyon para sa paghawak, paglilipat, at imbakan ng asido.
| Materyales | Karaniwang Bilis ng Korosyon (mpy) | Pagtatasa at mga Komento |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <1 - 5 | Kamangha-mangha. Ang mataas na nilalaman ng Molybdenum ay nagbibigay ng mahusay na paglaban. Karaniwang pinili para sa serbisyo ng nakapokus na asido. |
| 316L hindi kinakalawang bakal | >100 | Katastropiko. Mabilis na pangkalahatang korosyon at graphtization. Ganap na hindi angkop. |
| Alloy 20 | 20 - 50 | Mahina hanggang Malubha. Inaasahan ang mataas na bilis ng korosyon. Maaari pa ring gamitin na may malaking pahintulot sa korosyon ngunit may panganib na madumihan. |
| Hastelloy C-276 | 5 - 15 | Maganda hanggang Katamtaman. Tumutugon nang katanggap-tanggap ngunit hindi optimal para sa serbisyong ito. Karaniwang mas mahusay ang B-3. |
Senaryo 2: 50% Asidong Sulfuriko sa 80°C (176°F)
Karaniwang antala ng konsentrasyon sa proseso.
| Materyales | Karaniwang Bilis ng Korosyon (mpy) | Pagtatasa at mga Komento |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <5 - 10 | Mahusay hanggang Mabuti. Nananaig pa rin bilang pinakamahusay para sa mainit at nagpapababa ng kapaligiran. |
| 316L hindi kinakalawang bakal | >500 | Katastropiko. Babagsak sa loob ng napakaliit na panahon. |
| Alloy 20 | 50 - 100 | Malubha. Mataas at malamang na hindi maipapredict na korosyon. Hindi inirerekomenda. |
| Hastelloy C-276 | 10 - 20 | Mabuti hanggang Katamtaman (Tinatanggap). Isang mapagkakatiwalaang pagpipilian, bagaman madalas na mas mababa ang rate ng B-3. |
Senaryo 3: 10% Sulfuric Acid sa 50°C (122°F) - Na may 1000 ppm Chlorides
Ang "maruming" dilute acid na senaryo ay kung saan naging kumplikado ang lahat.
| Materyales | Karaniwang Bilis ng Korosyon (mpy) | Pagtatasa at mga Komento |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <10 (Pangkalahatan) ngunit may panganib na Pitting | Maganda ang pangkalahatang resistensya sa corrosion. Gayunpaman, hindi gaanong nakapagpapakita ng resistensya ang B-3 sa chloride-induced pitting/crevice corrosion. May panganib ng localized attack. |
| 316L hindi kinakalawang bakal | >500 + Malubhang Pitting/SCC | Katastropiko. Ang pinakamasamang materyal para sa ganitong uri ng gamit. |
| Alloy 20 | 20 - 50 + Posibleng Pitting | Mahina. Ang pangkalahatang corrosion ay mataas, ngunit ang mas mataas na nilalaman ng Cr/Ni nito ang nagbibigay dito ng mas magandang paglaban sa pitting kaysa B-3. Isang kumplikadong trade-off. |
| Hastelloy C-276 | <1 - 5 | Kamangha-mangha. Dito lumilitaw ang C-276. Ang nilalaman nitong Chromium ay nagbibigay ng mahusay na passivation laban sa chlorides, na ginagawa itong mas mahusay na opsyon. |
Mahalagang Isaalang-alang: Ang "Bitag ng Oxidizing Agent"
Ito ang pinakamahalagang konsepto kapag binibigyang-pansin Hastelloy B-3 .
Ginawa ang Hastelloy B-3 para sa pangreduksyon mga kapaligiran. Ang kakulangan nito sa Chromium ang nagiging sanhi upang mahina ito laban sa anumang oxidizing agent.
Kung ang iyong sulfuric acid stream ay mayroong anumang manipis na halaga ng:
-
Nakalutang na oxygen (hangin)
-
Mga ions ng ferric (Fe³⁺)
-
Mga ions ng cupric (Cu²⁺)
-
Mga nitrate (NO³⁻)
ang rate ng corrosion ng Hastelloy B-3 ay maaaring tumaas nang eksponensyal , mula sa <5 mpy hanggang >100 mpy. Sa mga ganitong kapaligiran, kailangan ang isang alloy na may Chromium (tulad ng Hastelloy C-276, Alloy 20, o 316L ) ay sapilitan.
Kongklusyon: Pagganap vs. Ekonomiya
-
Para sa purong, nakakonsentrong serbisyo ng asidong sulfuriko (lalo na >70%) nang walang mga oxidizing impurities, Ang Hastelloy B-3 ay ang nangungunang materyal na optimizado para sa pagganap. Ito ay nag-aalok ng pinakamahusay na resistensya sa korosyon at kadalasang ang pinakaekonomikal na pagpipilian kapag isinasaalang-alang ang kabuuang gastos sa buong haba ng buhay nito, sa kabila ng mataas na paunang presyo.
-
Para sa payat na asido o asidong kontaminado ng oxidizing ions o chlorides, Ang Hastelloy B-3 ay maling pagpipilian. Sa mga ganitong kondisyon, kailangan mong bayaran ang mas mataas na halaga para sa isang haluang metal na may Chromium tulad ng Hastelloy C-276 .
-
Tradisyonal na stainless steels (316L, Alloy 20) ay may lugar lamang sa napakaspecific, banayad, at malinis na kondisyon ng sulfuric acid. Ang mas mababang paunang gastos nito ay halos laging napupuna dahil sa mas mataas na panganib, mas maikling haba ng serbisyo, at posibilidad ng katastropikong pagkabigo.
Panghuling Rekomendasyon: Huwag pumili ng haluang metal para sa sulfuric acid batay lamang sa presyo. Tukuyin ang eksaktong kondisyon ng proseso (konsentrasyon, temperatura, mga contaminant) at pagkatapos ay pumili ng haluang metal na may datos na nagpapatunay na ito ay kayang labanan ang mga kondisyong iyon. Para sa kritikal na aplikasyon, mamuhunan sa mas mahusay at may suportang datos na pagganap ng Hastelloy B-3 (para sa reducing acid) o C-276 (para sa halo/acid na oksihado) ang pinakamahusay na desisyon sa kabuuang buhay ng iyong kagamitan.
