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'e Karşı Geleneksel Alaşımlar: Sülfürik Asit Uygulamaları için Performans Verileri
Hastelloy B-3'e Karşı Geleneksel Alaşımlar: Sülfürik Asit Uygulamaları için Performans Verileri
Sülfürik asit (H₂SO₄) kullanımı için doğru malzeme seçimi, kimyasal proseslerde en kritik ve en zor kararlardan biridir. Yanlış seçim, felaket boyutlarında korozyona, plansız durmalara, güvenlik olaylarına ve maliyetli değişimlere neden olur.
Bu kılavuz, gelişmiş nikel-molibden alaşımı ile geleneksel malzemeler arasında performansa dayalı bir karşılaştırma sunar Hastelloy B-3 ve bilinçli, ekonomik ve güvenli bir seçim yapabilmeniz için gerekli verileri sağlar.
Neden Sülfürik Asit Korozyon Kabusu?
Sülfürik asitin korozyon etkisi oldukça değişkendir ve konsantrasyon ve sıcaklık sevimsiz asitlere dayanan malzemeler konsantre asitler tarafından tahrip edilebilir ve tam tersi de geçerlidir. İmpüritelerin (örneğin klorürler, oksitleyici ajanlar) varlığı malzeme seçimi konusunu daha da karmaşık hale getirir. Anahtar, alaşımın güçlü yönlerini özel süreç koşullarına göre eşleştirmektir.
Adaylar: Alaşım Genel Bakış
| Alaşım | Aile | Temel Bileşim | Birincil Dayanıklılık | Birincil Zayıflık |
|---|---|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | Nikel-Molibden | Ni (~%65), Mo (~%28,5), Cr (~%1,5) | İndirgen koşullar özellikle olmak üzere, H₂SO₄'ün tüm konsantrasyonlarına karşı mükemmel direnç. B-2'ye göre şekillendirilebilirlik ve termal stabilite açısından üstün. | Oksitleyici ortamlara karşı çok düşük direnç. (örneğin, Fe³⁺, Cu²⁺, HNO₃, O₂). Kloridlere karşı delenme korozyonuna açıktır. |
| Alaşım 20 (Carpenter 20) | Ostenitik Paslanmaz | Fe (%~40), Cr (%~20), Ni (%~35), Mo (%~2,5), Cu (%~3,5) | Seyreltik sülfürik asite iyi direnç ve klorür stres korozyon çatlamasına (SCC) mükemmel direnç. | Sıcak, konsantre H₂SO₄'de ciddi grafitleşme ve korozyon ile sınırlıdır. |
| 316L paslanmaz çelik | Ostenitik Paslanmaz | Fe (bakiye), Cr (%~17), Ni (%~13), Mo (%~2,2) | Kontaminant içermeyen çok soğuk, çok seyreltik (<%20) asit uygulamaları için düşük maliyetli seçenek. | Kloridlere karşı delenme, yuvalı korozyon ve SCC'ye karşı son derece duyarlıdır kloridlerde. Konsantre asitler için işe yaramaz. |
| Hastelloy C-276 | Nikel-Krom-Molibden | Ni (dengesi), Cr (~16%), Mo (~16%), W (~4%) | "Evrensel" alaşım. Oksitleyici ve karışık asitler için mükemmeldir. Delinme/SCC'ye karşı dirençlidir. | B-3'ten daha maliyetlidir. Saf, sıcak sülfürik asit uygulamaları için B-3 kadar optimize edilmemiştir. |
Performans Verileri Karşılaştırması: Korozyon Hızları
Korozyon hızları genellikle yılda mil (mpy) cinsinden ölçülür. <1 mpy olağanüstüdür, 1-20 mpy genellikle genel korozyon için kabul edilebilirdir (korozyon payı ile birlikte), >20 mpy ise genellikle kabul edilemez.
Aşağıdaki veriler, sektör kaynaklarından ve üretici dokümantasyonundan derlenmiştir ve performans farkını göstermektedir.
Senaryo 1: %90-98 Konsantre Sülfürik Asit, 50°C (122°F)
Bu, asit işleme, transfer ve depolama için yaygın bir koşuldur.
| Malzeme | Tipik Korozyon Hızı (mpy) | Değerlendirme ve Yorumlar |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <1 - 5 | Mükemmel hale getirin. Yüksek Molibden içeriği, olağanüstü direnç sağlar. Konsantre asit uygulamaları için standart seçimdir. |
| 316L paslanmaz çelik | >100 | Felaket. Hızlı genel korozyon ve grafitleşme. Kesinlikle uygun değildir. |
| Alloy 20 | 20 - 50 | Zayıf ila Şiddetli. Yüksek korozyon oranları beklenir. Büyük korozyon paylarıyla kullanılabilir ancak bulaşma riski taşır. |
| Hastelloy C-276 | 5 - 15 | İyi ila Orta. Kabul edilebilir şekilde performans gösterir ancak bu hizmet için optimize edilmemiştir. B-3 genellikle daha üstündür. |
Senaryo 2: 80°C (176°F) sıcaklıkta %50 Sülfürik Asit
İşleme sırasında yaygın bir ara konsantrasyondur.
| Malzeme | Tipik Korozyon Hızı (mpy) | Değerlendirme ve Yorumlar |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <5 - 10 | Çok iyi ila iyi. Bu sıcak, indirgeyen ortam için en üstün performansı sergilemeye devam eder. |
| 316L paslanmaz çelik | >500 | Felaket. Çok kısa sürede arızalanırdı. |
| Alloy 20 | 50 - 100 | Ağır. Yüksek ve muhtemelen tahmin edilemez korozyon. Önerilmez. |
| Hastelloy C-276 | 10 - 20 | İyi ila Orta (Kabul Edilebilir). Güvenilir bir seçim olmakla birlikte, B-3 genellikle daha düşük bir orana sahiptir. |
Senaryo 3: %10 Sülfürik Asit, 50°C (122°F) - 1000 ppm Klorür ile
Bu "kirli" seyreltik asit senaryosu, işin karmaşık hâle geldiği noktadır.
| Malzeme | Tipik Korozyon Hızı (mpy) | Değerlendirme ve Yorumlar |
|---|---|---|
| Hastelloy B-3 | <10 (Genel) ancak Oyuklaşma riski | İyi genel korozyon direnci. Ancak B-3, klorür kaynaklı oyuklanma/kıskat korozyonuna karşı yüksek direnç göstermez. Yerel saldırı riski mevcuttur. |
| 316L paslanmaz çelik | >500 + Şiddetli Oyuklanma/ÇEK | Felaket. Bu kullanım için olabilecek en kötü malzeme. |
| Alloy 20 | 20 - 50 + Olası Oyuklanma | Kötü. Genel korozyon yüksektir, ancak daha yüksek Cr/Ni içeriği, B-3'e göre oyuklanma direncini artırır. Karmaşık bir denge söz konusudur. |
| Hastelloy C-276 | <1 - 5 | Mükemmel hale getirin. Burada C-276 öne çıkar. Krom içeriği, kloridlere karşı mükemmel pasifleşme sağlar ve onu üstün seçenek haline getirir. |
Kritik Dikkat Edilmesi Gereken Nokta: "Oksitleyici Ajan" Tuzağı
Dikkate alınırken en önemli kavram budur Hastelloy B-3 .
Hastelloy B-3, için tasarlanmıştır azaltmak çevre. Krom içermemesi nedeniyle herhangi bir oksitleyici ajana karşı savunmasızdır.
Sülfürik asit akışınız şu maddelerden bile iz miktarlarda içeriyorsa:
-
Çözünmüş oksijen (hava)
-
Ferrik iyonlar (Fe³⁺)
-
Kuprik iyonlar (Cu²⁺)
-
Nitratlar (NO³⁻)
hastelloy B-3'ün korozyon hızı üstel olarak , <5 mpy'den >100 mpy'ye çıkabilir. Bu tür ortamlarda Krom içeren bir alaşım (örneğin Hastelloy C-276, Alloy 20 veya 316L ) kullanılması zorunludur.
Sonuç: Performans ve Ekonomi
-
Oksitleyici katkılara sahip olmayan saf, konsantre sülfürik asit uygulamaları için (özellikle %70'in üzerinde) Hastelloy B-3, performansı optimize edilmiş bir liderdir. En iyi korozyon direncini sunar ve başlangıç fiyatı yüksek olsa da yaşam boyu maliyet açısından genellikle en ekonomik seçenektir.
-
Seyreltik asitler veya yükseltgen iyonlar ya da klorürlerle kontamine olmuş asitler için Hastelloy B-3 yanlış bir seçimdir. Bu tür ortamlarda krom içeren alaşımların (örneğin Hastelloy C-276 .
-
Geleneksel paslanmaz çelikler (316L, Alaşım 20) sadece çok özel, hafif ve temiz sülfürik asit koşullarında kullanılabilir. Düşük başlangıç maliyetleri neredeyse her zaman daha yüksek risk, daha kısa kullanım ömrü ve felaketle sonuçlanabilecek arızalarla dengelenir.
Son Tavsiye: Sülfürik asit için alaşım seçimini asla yalnızca fiyata göre yapmayın. Kesin süreç koşullarınızı (konsantrasyon, sıcaklık, safsızlıklar) tanımlayın ve ardından verileriyle dayanabileceği kanıtlanan alaşımı seçin. Kritik uygulamalarda, üstün ve verilere dayalı performansa yatırım yapmak Hastelloy B-3 (indirgeyici asitler için) veya C-276 (karışık/oksidatif asit için) ekipmanınızın toplam kullanım ömrü boyunca en maliyet açısından verimli karardır.
