Ordina un imprenditore vicino ad AmburgoPiastra Hastelloy C2000, 6 mm, per serbatoio di acido solforico al 40%, durata di progetto 20 anni. La domanda sulla richiesta di offerta non è quale lega utilizzare - che è già definita - ma se 6 mm lasciano abbastanza metallo dopo la corrosione uniforme. La risposta è una semplice moltiplicazione, ma la maggior parte degli acquirenti si ferma alla tabella del tasso di corrosione-di Haynes e non la trasforma mai in un numero-dello spessore del muro. Questa pagina mostra l'aritmetica.
Il prodotto in una tabella
Tabella 1 - Riga delle specifiche della piastra Hastelloy C2000 (ASTM B575, soluzione-ricotto)
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Articolo |
Valore |
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UNS / W.Nr. |
N06200 / 2.4675 |
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Chimica |
Ni bal, Cr 22,0–24,0, Mo 15,0–17,0, Cu 1,3–1,9, Fe inferiore o uguale a 3,0, Co inferiore o uguale a 2,0, Mn inferiore o uguale a 0,50, Si inferiore o uguale a 0,08, C inferiore o uguale a 0,010, S inferiore o uguale a 0,010 |
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Meccanico (piastra, temperatura ambiente) |
690 MPa trazione min / 310 MPa snervamento min / allungamento 45% min |
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Densità |
8,50 g/cm³ |
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Intervallo di fusione |
1.370–1.410 gradi |
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Trattamento termico |
La soluzione ricottura a 1.050–1.150 gradi, raffreddamento rapido |
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PREN |
~76 (Cr + 3.3Mo + 16N, N≈0) |
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Standard correlati |
B575 lastra/foglio/striscia; Tubo saldato B619; Tubo senza saldatura B622; Raccordi B366 |
La chimica è il prodotto. Il 22–24% di cromo gestisce gli acidi ossidanti, il 15–17% di molibdeno gestisce i cloruri riducenti e l'1,3–1,9% di rame inclina la lega verso la resistenza all'acido solforico. È l'aggiunta di Cu che separa C2000 da C276 su una scheda tecnica.
Dati sul tasso di corrosione-: il punto di partenza
Haynes International pubblica dati di immersione di 24-ore per C2000 ricotto in soluzione. Per la progettazione dell'acido solforico, le righe pertinenti sono:
Tabella 2 - Velocità di corrosione della piastra Hastelloy C2000 in acido solforico (mm/anno, soluzione-ricotta)
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Concentrazione di H₂SO₄ |
24 gradi |
50 gradi |
75 gradi |
100 gradi |
Bollente |
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10% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.09 |
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20% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.03 |
0.18 |
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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 |
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96% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
0.19 |
Questi sono valori di laboratorio su campioni puliti. I serbatoi reali presentano macchie dovute al calore di saldatura, depositi, problemi di avviamento-e occasionali residui di cloruro-. Un fattore di campo di 2–3× è conservativo per la progettazione.
La formula della tolleranza alla corrosione-
Per la corrosione uniforme, la tolleranza di corrosione richiesta è:
Tolleranza alla corrosione (mm)=velocità di corrosione (mm/a) × durata di progetto (y) × fattore di campo
ASME VIII-1 non imposta il fattore di campo; è una decisione di progetto. La pratica comune per le apparecchiature di processo non rimovibili èfattore di campo=2.0e progettare la vita=20 anni. Se il componente è ispezionabile e sostituibile può essere accettato un fattore pari a 1,5.
Tabella 3 - Esempio di calcolo del limite di corrosione: 40% H₂SO₄, 75 gradi, durata di 20 anni
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Ingresso |
Valore |
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Servizio |
40% H₂SO₄, 75 gradi |
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Tasso di laboratorio per piastre C2000 |
<0.025 mm/y (use 0.025) |
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Fattore di campo |
2.0 |
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Progettare la vita |
20 y |
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Tolleranza alla corrosione richiesta |
0.025 × 20 × 2.0 = 1,0 mm |
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Minimo strutturale (progetto) |
3,0 mm |
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Spessore nominale specificato |
6,0 mm |
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Muro rimanente dopo 20 anni |
6.0 − 1.0 = 5,0 mm |
In questo caso, 6 mm sono generosi. Ma se la temperatura sale fino all'ebollizione del 40% di acido, la velocità sale a 0,42 mm/anno e la tolleranza richiesta diventa 16,8 mm prima del fattore di campo. Ecco perché lo stesso acido a due temperature diverse può spostare lo spessore della lamiera di oltre 10 mm.
Piastra C2000 vs C276 vs C22: costo per mm perso
L'indennità di corrosione è solo metà della decisione. L'altra metà è quanto costa ogni millimetro di metallo perduto, perché le leghe non si corrodono alla stessa velocità e non costano allo stesso modo.
Tabella 4 - Confronto delle leghe delle piastre per il servizio con acido solforico (indicativo)
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Lega |
UNS |
H₂SO₄ 40%, tasso di 75 gradi (mm/a) |
Indennità di 20 anni, F=2 (mm) |
Prezzo relativo del piatto |
Costo per mm perso (indicizzato) |
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Hastelloy C2000 |
N06200 |
0.025 |
1.0 |
1.25 |
1.0 |
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Hastelloy C276 |
N10276 |
0.08 |
3.2 |
1.20 |
3.0 |
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Hastelloy C22 |
N06022 |
0.06 |
2.4 |
1.30 |
2.6 |
|
904L |
N08904 |
0.50 |
20.0 |
0.35 |
Non vitale |
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316L |
S31603 |
>2.0 |
>80 |
0.10 |
Non vitale |
La tabella è semplificata - i tassi effettivi variano in base alle impurità, al flusso e alle condizioni di saldatura - ma il messaggio è chiaro: per l'acido solforico riducente e caldo, il basso tasso di corrosione di C2000 può giustificare il suo prezzo base più elevato perché la tolleranza di corrosione richiesta è inferiore. Per il servizio ossidante con cloruro, il confronto si sposta verso C22. Per la riduzione pura dell'HCl, spesso vince il C276.
Limite dell'acido cloridrico
Anche il C2000 gestisce l'HCl meglio del C276 a basse concentrazioni, ma la velocità aumenta rapidamente con la temperatura:
Tabella 5 - Velocità di corrosione della piastra Hastelloy C2000 in acido cloridrico (mm/anno)
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concentrazione di HCl |
24 gradi |
50 gradi |
Bollente |
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1% |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
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5% |
<0.025 |
0.05 |
0.13 |
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10% |
<0.025 |
0.08 |
0.25 |
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20% |
0.05 |
0.13 |
0.51 |
Per far bollire HCl al 10%, una tolleranza di 20-anni a F=2 sarebbe 10 mm. Questo è il motivo per cui il servizio HCl al di sopra di circa 50 gradi di solito spinge la progettazione verso C-22 o B-3 piuttosto che C2000, nonostante le migliori prestazioni di acido solforico del C2000.
Specifiche, taglie e fascia di prezzo
La lamiera C2000 viene fornita solitamente-ricotta e decapata3–50 mmdi spessore nelle larghezze 1.000/1.200/1.500/2.000 mm e nelle lunghezze fino a 6.000 mm. Lamiere laminate a freddo-0,5–6 mm. Le tolleranze seguono ASTM B575 / ASTM A480. Il prezzo FOB Cina è indicativo18–32 USD/kga seconda dello spessore e della quantità dell'ordine. Il prezzo segue la linea del nichel più i supplementi di molibdeno e cobalto.
Domande frequenti
D: Qual è la differenza tra la piastra Hastelloy C2000 e C276?
R: C2000 aggiunge l'1,3–1,9% di rame alla base Ni-Cr-Mo, che migliora la resistenza all'acido solforico e ad alcuni acidi misti. Il C276 trasporta più molibdeno (15–17% rispetto alla banda simile del 15–17% del C2000) e tungsteno, offrendo una migliore resistenza all'acido cloridrico caldo. Per l'acido solforico, solitamente vince C2000; per l'HCl, C276 è spesso la spesa migliore.
D: Posso utilizzare i numeri del tasso di corrosione-di Haynes direttamente in ASME VIII-1?
R: No. I numeri pubblicati rappresentano valori di immersione in laboratorio di 24- ore. Le norme di progettazione richiedono una tolleranza alla corrosione che tenga conto dei fattori ambientali, degli effetti della saldatura, dei problemi di avvio-e degli intervalli di ispezione. Moltiplicare la tariffa del laboratorio per un fattore definito dal progetto, in genere 1,5–3,0.
D: La piastra Hastelloy C2000 è saldabile?
R: Sì, nella condizione solubilizzata-ricotta utilizzando il riempitivo ERNiCrMo-17 o ERNiCrMo-4 corrispondente, a seconda che si desideri che la saldatura corrisponda al C2000 o si appoggi alla chimica C276. Mantenere la temperatura di interpass inferiore a 150 gradi e utilizzare gas di supporto argon sui passaggi di radice.
D: Cosa devo verificare sulla piastra MTR per C2000?
R: Verificare che il carbonio sia inferiore o uguale allo 0,010%, il rame 1,3–1,9%, il molibdeno 15,0–17,0% e che la piastra sia fornita nella condizione ricotta in soluzione-. Per il servizio acido critico viene spesso aggiunto il risultato del test di corrosione intergranulare G28A.
D: Quando la piastra C2000 non è la scelta giusta?
R: Per i cloruri fortemente ossidanti come il cloro umido o il cloruro ferrico, C22 o C276 hanno prestazioni superiori a C2000. Per un servizio a lungo-termine superiore a circa 650 gradi, sono migliori i gradi di nichel-in soluzione solida come 600 o 800H. Per la sostanza caustica pura, il nichel 201 è la scelta corretta più economica.
Come collaborare con noi?
terminare la concentrazione dell'acido, la temperatura, la durata di progettazione e lo spessore strutturale minimomarket@htpipe.com. Forniamo piastre Hastelloy C2000 conformi a ASTM B575, calcoleremo la tolleranza di corrosione in base ai dati sulle tariffe pubblicati e ti diremo chiaramente se la piastra C276 o C22 è la scelta di costo del-ciclo-di vita inferiore per il tuo acido.
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