Un contractista prop d'Hamburg encarregaPlaca Hastelloy C2000, 6 mm, per a un dipòsit d'àcid sulfúric al 40%, vida útil de disseny de 20 anys. La pregunta de la RFQ no és quin aliatge utilitzar, això ja està resolt, sinó si 6 mm deixa prou metall després d'una corrosió uniforme. La resposta és una simple multiplicació, però la majoria dels compradors s'aturen a la taula de taxa de corrosió de Haynes i mai la converteixen en un nombre de gruix de paret. Aquesta pàgina mostra l'aritmètica.
El producte en una taula
Taula 1 - Fila d'especificacions de placa Hastelloy C2000 (ASTM B575, recuit en solució)
|
Item |
Valor |
|
UNS / W.Nr. |
N06200 / 2.4675 |
|
Química |
Ni bal, Cr 22,0–24,0, Mo 15,0–17,0, Cu 1,3–1,9, Fe Inferior o igual a 3,0, Co Inferior o igual a 2,0, Mn Inferior o igual a 0,50, Si Inferior o igual a 0,08, C0 Inferior o igual a 0,01 o igual a 0,01 o igual a 0,010 |
|
Mecànic (placa, temperatura ambient) |
690 MPa min de tracció / 310 MPa de rendiment min / 45% d'allargament min |
|
Densitat |
8,50 g/cm³ |
|
Interval de fusió |
1.370-1.410 graus |
|
Tractament tèrmic |
Recuit de solució 1.050-1.150 graus, refredament ràpid |
|
PREN |
~76 (Cr + 3.3Mo + 16N, N≈0) |
|
Normes relacionades |
B575 placa / fulla / tira; canonada soldada B619; Tub sense soldadura B622; Accessoris B366 |
La química és el producte. El 22-24% de crom gestiona àcids oxidants, el 15-17% de molibdè maneja clorurs reductors i l'1,3-1,9% de coure inclina l'aliatge cap a la resistència a l'àcid sulfúric. És l'addició de Cu que separa C2000 de C276 en un full de dades.
Dades de la taxa de corrosió: el punt de partida
Haynes International publica dades d'immersió de 24 hores per al C2000 recuit amb solució. Per al disseny d'àcid sulfúric, les files rellevants són:
Taula 2 - Velocitat de corrosió de la placa Hastelloy C2000 en àcid sulfúric (mm/any, recuit en solució)
|
Concentració de H₂SO₄ |
24 graus |
50 graus |
75 graus |
100 graus |
Bullint |
|
10% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.09 |
|
20% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.03 |
0.18 |
|
40% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
0.42 |
|
60% |
<0.025 |
<0.025 |
0.02 |
0.16 |
1.13 |
|
80% |
<0.025 |
<0.025 |
0.07 |
0.37 |
0.91 |
|
96% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
0.19 |
Aquests són valors de laboratori en mostres netes. Els dipòsits reals veuen tint tèrmic de soldadura, dipòsits, alteracions de la posada en marxa i residus ocasionals de clorur. Un factor de camp de 2–3× és conservador per al disseny.
Fórmula d'admissió a la corrosió
Per a una corrosió uniforme, el marge de corrosió requerit és:
Tolerància de corrosió (mm)=taxa de corrosió (mm/a) × vida útil de disseny (y) × factor de camp
ASME VIII-1 no estableix el factor de camp; és una decisió de projecte. La pràctica habitual per a equips de procés no extraïbles ésfactor de camp=2.0i la vida útil del disseny=20 anys. Si el component és inspeccionable i substituïble, es pot acceptar un factor d'1,5.
Taula 3 - Exemple de càlcul de la tolerància a la corrosió: 40% H₂SO₄, 75 graus, vida útil de 20 anys
|
Entrada |
Valor |
|
Servei |
40% H₂SO₄, 75 graus |
|
Tarifa de laboratori de plaques C2000 |
<0.025 mm/y (use 0.025) |
|
Factor de camp |
2.0 |
|
Vida de disseny |
20 y |
|
Capacitat de corrosió requerida |
0.025 × 20 × 2.0 = 1.0 mm |
|
Mínim estructural (projecte) |
3.0 mm |
|
Gruix nominal especificat |
6.0 mm |
|
Mur restant després de 20 anys |
6.0 − 1.0 = 5.0 mm |
En aquest cas, 6 mm és generós. Però si la temperatura augmenta fins a un 40% d'àcid d'ebullició, la velocitat salta a 0,42 mm/a i la dotació requerida es converteix en 16,8 mm abans del factor de camp. És per això que el mateix àcid a dues temperatures diferents pot moure el gruix de la placa en més de 10 mm.
Placa C2000 vs C276 vs C22: cost per mm perdut
El marge de corrosió és només la meitat de la decisió. L'altra meitat és el que costa cada mil·límetre de metall perdut, perquè els aliatges no es corroeixen a la mateixa velocitat i no costen el mateix.
Taula 4 - Comparació d'aliatges de plaques per al servei d'àcid sulfúric (indicatiu)
|
Aliatge |
UNS |
H₂SO₄ 40%, taxa de 75 graus (mm/a) |
20 anys, F=2 (mm) |
Preu relatiu de la placa |
Cost per mm perdut (indexat) |
|
Hastelloy C2000 |
N06200 |
0.025 |
1.0 |
1.25 |
1.0 |
|
Hastelloy C276 |
N10276 |
0.08 |
3.2 |
1.20 |
3.0 |
|
Hastelloy C22 |
N06022 |
0.06 |
2.4 |
1.30 |
2.6 |
|
904L |
N08904 |
0.50 |
20.0 |
0.35 |
No viable |
|
316L |
S31603 |
>2.0 |
>80 |
0.10 |
No viable |
La taula està simplificada: els índexs reals varien segons les impureses, el flux i l'estat de la soldadura, però el missatge és clar: per a l'àcid sulfúric calent i reduït, la baixa taxa de corrosió del C2000 pot justificar el seu preu base més elevat perquè el marge de corrosió requerit és més petit. Per al servei de clorur oxidant, la comparació es desplaça cap a C22. Per a l'HCl reductor pur, C276 sovint guanya.
Límit de l'àcid clorhídric
C2000 també maneja HCl millor que C276 a concentracions baixes, però la velocitat augmenta ràpidament amb la temperatura:
Taula 5 - Velocitat de corrosió de la placa Hastelloy C2000 en àcid clorhídric (mm/any)
|
concentració de HCl |
24 graus |
50 graus |
Bullint |
|
1% |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
|
5% |
<0.025 |
0.05 |
0.13 |
|
10% |
<0.025 |
0.08 |
0.25 |
|
20% |
0.05 |
0.13 |
0.51 |
Per bullir HCl al 10%, una dotació de 20 anys a F=2 seria de 10 mm. És per això que el servei d'HCl per sobre d'aproximadament 50 graus sol empenyar el disseny cap a C-22 o B-3 en comptes de C2000, malgrat el millor rendiment de l'àcid sulfúric del C2000.
Especificacions, mides i banda de preus
La placa C2000 es subministra normalment recuita i decapada3-50 mmde gruix en amples 1.000/1.200/1.500/2.000 mm i llargs fins a 6.000 mm. Tirades de xapa laminat en fred0,5-6 mm. Les toleràncies segueixen ASTM B575 / ASTM A480. El preu indicatiu FOB de la Xina és18-32 USD/kgdepenent del gruix i la quantitat de comanda. El preu segueix la línia de níquel més els recàrrecs de molibdè i cobalt.
PMF
P: Quina diferència hi ha entre les plaques Hastelloy C2000 i C276?
R: C2000 afegeix 1,3-1,9% de coure a la base Ni-Cr-Mo, que millora la resistència a l'àcid sulfúric i alguns àcids mixts. C276 porta més molibdè (15-17% enfront de la banda similar del 15-17% de C2000) i tungstè, donant una millor resistència a l'àcid clorhídric calent. Per a l'àcid sulfúric, el C2000 sol guanyar; per a HCl, C276 és sovint el millor gastar.
P: Puc utilitzar els números de la taxa de corrosió de Haynes directament a ASME VIII-1?
R: No. Els números publicats són valors d'immersió de laboratori de 24 hores. Els codis de disseny requereixen un marge de corrosió que tingui en compte els factors de camp, els efectes de la soldadura, les alteracions de la posada en marxa i els intervals d'inspecció. Multipliqueu la taxa de laboratori per un factor definit pel projecte, normalment entre 1,5 i 3,0.
P: És soldable la placa Hastelloy C2000?
R: Sí, en condicions de recuit amb solució utilitzant el farciment ERNiCrMo-17 o ERNiCrMo-4 coincident, depenent de si voleu que la soldadura coincideixi amb C2000 o s'inclini cap a la química C276. Mantingueu la temperatura entre passades per sota dels 150 graus i utilitzeu gas de suport d'argó a les passades d'arrel.
P: Què he de verificar a la placa MTR per a C2000?
R: Verifiqueu que el carboni és inferior o igual al 0,010%, coure 1,3-1,9%, molibdè 15,0-17,0% i que la placa es subministra en condicions de recuit de solució. Sovint s'afegeix un resultat de la prova de corrosió intergranular G28A per al servei d'àcid crític.
P: Quan la placa C2000 no és l'opció correcta?
R: Per als clorurs oxidants forts, com ara el clor humit o el clorur fèrric, C22 o C276 superen el C2000. Per a un servei a llarg termini per sobre d'aproximadament 650 graus, els graus de níquel de solució sòlida com ara 600 o 800H són millors. Per al càustic pur, el níquel 201 és l'opció correcta més barata.
Com cooperar amb nosaltres?
acabar amb la seva concentració d'àcid, temperatura, vida útil i gruix estructural mínimmarket@htpipe.com. Subministrem la placa Hastelloy C2000 a ASTM B575, calcularem la tolerancia de corrosió a partir de les dades de taxa publicades i us direm clarament si la placa C276 o C22 és l'opció de cost de cicle de vida més baix per al vostre àcid.
La nostra adreça
7 Pis, 4t Jinyin Modern City, Districte de Jinshui, Zhengzhou, Henan, Xina
Número de telèfon
+86-371-60953359
+8619339900201
Correu electrònic
market@htpipe.com
