Við erum að búa til hreinsikerfi fyrir brennisteinssýruverksmiðju með Incoloy 825 plötu og pípu. Hvaða fyllingarmálm ættum við að nota til að tryggja að suðumálmurinn passi við tæringarþol grunnmálmsins?

1. Efnaefnafræði og kosturinn „títan stöðugleika“

Sp.: Forskrift brennisteinssýruverksmiðjunnar okkar kallar á UNS N08825. Hvert er sérstakt hlutverk títan í þessari málmblöndu og hvers vegna er það mikilvægt fyrir soðið rör í sýruþjónustu?

A: Títaníumbætt (0,6–1,2%) í Incoloy 825 er ekki bara snefilefni; það er vísvitandi málmvinnslustýringarbúnaður sem er hannaður til að koma í veg fyrir tæringu á milli korna eftir suðu eða hitauppstreymi.

Í venjulegu ryðfríu stáli, þegar efnið er hitað í næmingarsviðinu (u.þ.b. 900–1500 gráður F / 450–800 gráður), sameinast kolefni við króm til að mynda krómkarbíð við kornmörkin. Þetta tæmir króm aðliggjandi svæði, sem gerir þau viðkvæm fyrir hröðum árásum í súru umhverfi-fyrirbæri sem kallast „suðurotnun“.

Í UNS N08825 hefur títan meiri sækni í kolefni en króm gerir. Við hitameðhöndlun eða hitalotu suðu, sameinast títan helst við kolefni og myndar örsmá, skaðlaus títankarbíð (TiC). Þetta ferli er kallað „stöðugleika“.

Af hverju þetta skiptir máli fyrir sýrulögn:
Vegna þess að títanið „hreinsar“ kolefnið, helst krómið í föstu lausninni og viðheldur tæringarþolnu óvirka laginu- alveg upp að kornamörkum. Þetta þýðir að Incoloy 825 óaðfinnanlegur pípa eða slöngur er hægt að nota í -soðnu ástandi fyrir flestar sýruþjónustur án þess að krefjast eftir-suðulausnarglæðingar til að endurheimta tæringarþol. Fyrir súrsunarbúnað og sýruframleiðslulínur þar sem suðu eru óumflýjanleg, tryggir þessi stöðugleiki að allt kerfið -grunnmálmur og hita-áhrifasvæðið- sýni samræmda mótstöðu gegn árásum.

2. Brennisteins- og fosfórsýraþjónusta

Sp.: Af hverju er Incoloy 825 tilgreint fyrir lagnir í brennisteins- og fosfórsýruframleiðslu yfir venjulegt 316L ryðfríu stáli eða jafnvel hærra-nikkelblendi eins og C-276?

A: Valið á Incoloy 825 fyrir sýruframleiðslulagnir kemur niður á ákveðnu jafnvægi tæringarþols og hagkvæmni, sérstaklega á „mið-sviðinu“ sýrustyrks og hitastigs.

Vélbúnaðurinn:

Brennisteinssýra (H₂SO₄): Staðlað 316L ryðfrítt stál skilar sér vel í mjög þynntri eða mjög óblandaðri brennisteinssýru við umhverfishita, en bregst hratt á millistyrkleikasviðinu (20–60%) við hærra hitastig. Innihald kopar (1,5–3,0%) og mólýbden (2,5–3,5%) í 825 vinna samverkandi til að veita viðnám gegn þessu afoxandi sýruumhverfi. Kopar eykur sérstaklega passivering í brennisteinssýru, einkenni sem skortir 316L.

Fosfórsýra (H₂PO₄): Í „blautu ferli“ fyrir fosfórsýruframleiðslu (notað í áburð) inniheldur sýran umtalsvert magn af óhreinindum eins og klóríðum, flúoríðum og gifsi. 316L þjáist af gryfju- og sprungutæringu í þessu umhverfi. Hátt nikkelinnihald Alloy 825 (~42%) þolir klóríðálags tæringarsprungur, en mólýbdeninnihaldið þolir gryfju frá halíðunum.

Af hverju ekki C-276?
Málblöndur eins og C-276 bjóða upp á enn meiri tæringarþol, en þær eru verulega dýrari vegna hærra mólýbden- og wolframmagns. Fyrir meirihluta fosfórsýruuppgufunarbúnaðar, röra og hvarfíláta, veitir 825 „sweet spot“-yfirburðaframmistöðu en ryðfríu stáli á lægri verði en hágæða nikkelblendi. Það er oft talið "vinnuhestur" upphafsstigs nikkelblendi fyrir sýruþjónustu.

3. Súrsunarbúnaður og yfirborðsmeðferð

Sp.: Súrsunarlínan okkar notar blöndu af saltpéturssýru (HNO₃) og flúorsýru (HF) til að afkalka ryðfríu stáli. Við erum að tilgreina Incoloy 825 fyrir hitunarspólur og tanklagnir. Hvað gerir það hentugt fyrir þetta árásargjarna blönduðu-sýruumhverfi?

A: Súrsun með blöndu af saltpéturs- og flúorsýru (HNO₃/HF) er eitt árásargjarnasta umhverfi málmvinnslustöðvar. Þessi blanda er hönnuð til að ráðast á og fjarlægja kalk, svo hún mun einnig ráðast á búnaðinn sem inniheldur hana. Incoloy 825 er valinn fyrir þessa þjónustu vegna tvíþættrar-ógnunargetu þess: viðnám gegn oxandi sýrum (salppéturs) og afoxandi sýrum (flúorsýru).

Tvískiptur vélbúnaður:

Króm fyrir oxunarþol (HNO₃): Króminnihaldið (19,5–23,5%) myndar stöðuga, óvirka oxíðfilmu sem þolir mjög oxandi eðli saltpéturssýru.

Nikkel og mólýbden til að draga úr viðnám (HF): Flúorsýra er afoxandi sýra sem ræðst á efni með því að eyðileggja óvirkar filmur. Hátt nikkelinnihald í 825 veitir viðnám gegn HF árás. Mólýbden hjálpar einnig við að standast staðbundna tæringu sem HF getur framkallað.

Hugleiðingar um súrsun vélbúnaðar:
Fyrir súrsunarbúnað, eins og dýfahitunarspólur eða hringrásardælur, verður málmblöndun einnig að standast hitauppstreymi og veðrun frá hreyfingu súrsunarlausnarinnar. Þó að 825 hafi góða vinnuhæfni ættu framleiðendur að hafa í huga að vegna mikillar tæringarþols er oxíðhúðin sem myndast við heitmótun nokkuð erfiðari að fjarlægja en á 304 ryðfríu stáli. Súrsun ásmíðaður búnaður sjálfur(til að fjarlægja framleiðsluhögg) krefst sterkt saltpéturs-flúrbaðs eða helst blöndu af basískri kalkhreinsun og síðan súrsýring til að tryggja hreint, óvirkt yfirborð.

4. Innkaupalýsingar (ASTM B423 á móti ASTM B163)

Sp.: Við erum að kaupa óaðfinnanlega UNS N08825 rör fyrir varmaskipti í efnaferli. Hver er munurinn á því að panta í ASTM B423 á móti ASTM B163, og hvern ættum við að tilgreina?

A: Þetta er mikilvæg innkaupaaðgreining. Báðar forskriftirnar ná til óaðfinnanlegra röra af UNS N08825, en þær eiga við um mismunandi lokanotkun og hafa mismunandi umfang skoðunar.

ASTM B423 (Nikkel-Járn-Króm-Mólýbden-Samlaus rör og rör úr koparblendi): Þetta er almenna forskriftin fyrir óaðfinnanleg rör úr álfelgur 825

. Það er venjulega notað fyrir almenn lagnakerfi, svo sem að samtengja leiðslur í efnaverksmiðju eða súrsunarlínu. Það nær yfir fjölbreyttari þvermál og veggþykkt sem henta fyrir þrýstilögn samkvæmt ASME B31.3.

ASTM B163 (Óaðfinnanlegur nikkel- og nikkelblendicondenser and Heat-Exchanger Tubes): Þessi forskrift er sérstaklega sniðin fyrir rör sem notuð eru í yfirborðsþéttara, uppgufunartæki og varmaskipta.

. Lykilmunurinn liggur í þrengri víddarvikmörkum og oft strangari prófunarkröfum.

Vikmörk: B163 krefst venjulega þéttari eftirlits á ytri þvermáli (OD) og veggþykkt til að leyfa réttri rúllun rörsins í rörplötur.

Prófun: B163 krefst oft sérstakra ó-eyðandi prófana (hringstraums eða úthljóðs) til að tryggja að rörið sé hentugur fyrir þunnt-vegg og miklar-heilleikakröfur hitaflutningsþjónustu.

Hvað á að tilgreina?

Fyrir samtengja rör (flutningslínur, greinar) í sýruverksmiðju: Tilgreinið ASTM B423.

Fyrir varmaskiptarör (raunverulega rör inni í skel- og slönguskipti): Tilgreindu ASTM B163. Ef þú pantar B423 pípu fyrir varmaskiptarslöngubúnt gætirðu fundið fyrir því að OD-vikmörkin séu of mikil til að ná leka-vökvaþenslu í slönguplötunni.

5. Welding & Fabrication for Acid Service

Sp.: Við erum að búa til hreinsikerfi fyrir brennisteinssýruverksmiðju með Incoloy 825 plötu og pípu. Hvaða fyllingarmálm ættum við að nota til að tryggja að suðumálmurinn passi við tæringarþol grunnmálmsins?

A: Þegar suðu Incoloy 825 fyrir sýruþjónustu er almenna reglan að „of-blanda“ suðuna. Þú ættir ekki að nota samsvörun fylliefnismálm. -staðlaðar ráðleggingar iðnaðarins eru að nota ERNiCrMo-3 (Alloy 625) fyllimálm.

Af hverju Alloy 625 fylliefni?

Aðskilnaður í suðulaug: Við storknun suðulaugarinnar geta málmblöndur aðskilið. Ef þú notaðir fyllimálm sem samsvarar 825 efnafræðinni (Ni-Cr-Fe-Mo-Cu), gæti suðuútfellingin endað með staðbundnum svæðum sem tæmast af mólýbdeni eða kopar, sem myndar ívilnandi tæringarárásarsvæði.

Hærra nikkelinnihald: ERNiCrMo-3 (álfelgur 625) hefur hærra nikkelinnihald (~64%) og hærra mólýbden (9%) en grunnmálmur. Þessi „ofursamstæða“ efnafræði tryggir að suðuútfellingin hafi tæringarþol að minnsta kosti jafngilda og oft betri en 825 grunnmálminn í súru umhverfi. Það virkar sem "tæringarbuffi."

Fasastöðugleiki: 625 fylliefnisefnafræðin er málmfræðilega stöðugri við -soðið ástand og þolir myndun skaðlegra fasa sem gætu orðið fyrir árás í heitri sýru.

Bestu aðferðir við framleiðslu:

Hreinlæti: Nikkel málmblöndur eru næm fyrir að verða stökk af mengunarefnum. Gakktu úr skugga um að suðusvæðið sé laust við fitu, olíu og merkingarefnasambönd. Slípimerki verða að vera hrein þar sem járnmengun getur eyðilagt óvirka lagið.

Hitainntak: Stjórnaðu hitainntakinu til að forðast of mikla hitauppsöfnun. Mælt er með hóflegu hitainntaki með stýrðu millihitastigi (venjulega undir 300 gráður F / 150 gráður) til að koma í veg fyrir heita sprungu.