Hastelloy G-30 לעומת G-35: נתוני עמידות בפני קורוזיה של חומצה זרחתית וחומצה מעורבת

תוֹכֶן

1. מה הם Hastelloy G-30 ו- G-35, וכיצד ההרכבים שלהם שונים?
2. איזו סגסוגת עמידה טוב יותר-לעיבוד חומצה זרחתית?
3. כיצד משווים G-30 ו-G-35 בשירות של חומצה חנקתית ושילוב של חומצה חמצונית?
4. איזו סגסוגת מניבה ביצועים טובים יותר בהפחתת חומצות - הידרוכלוריות וגופריתיות?
5. כיצד משווים G-30 ו-G-35 עבור פיטינג, קורוזיה של חריצים ופיצוח מתח-קורוזיה של כלוריד?
6. האם G-30 ו-G-35 שומרים על עמידות בפני קורוזיה במצב מרותך?
7. כיצד משתווים מאפיינים מכניים ומאפייני ייצור?
8. אילו תקני ASTM, ASME ותעשייה שולטים ב-G-30 ו-G-35?
9. איזו סגסוגת עליך לציין - G-30 או G-35?
10. שאלות נפוצות

מה הם Hastelloy G-30 ו- G-35, וכיצד ההרכבים שלהם שונים?

G-35 (UNS N06035) הוא התפתחות-כרום גבוהה יותר,-מוליבדן גבוהה יותר,-אבולוציה נמוכה של ברזל של G-30 (UNS N06030), מיועדת-שנבנתה על ידי היינס אינטרנשיונל כדי להרחיב את העמידות בפני קורוזיה אל מעבר לחומצה הרטובה של G-30' מצבים חמורים של חמצון וכלוריד מזוהמים.

שתי הסגסוגות שייכות למשפחת ניקל-כרום-מוליבדן "G" שפותחה במיוחד לייצור חומצה זרחתית - רטובה - אחת מהסביבות התעשייתיות המאכלות ביותר, שכן החומצה המסחרית מכילה חומצה גופרתית שלא הגיבה, יוני פלואוריד ויוני חומצה כלוריים ראשוניים. G-30 היה הפתרון של-הדור הראשון; G-35 הוצג מאוחר יותר עם כימיה רזה יותר וגבוהה יותר של- כרום, שמסירת את רוב הברזל ומחליפה את אסטרטגיית הנחושת והטונגסטן של G-30 לכרום ומוליבדן גבוהים יותר.

מקור: גיליונות ההרכב הנומינליים של Haynes International עבור סגסוגות HASTELLOY G-30 ו-G-35.

ההבדל המטלורגי הגדול ביותר הוא ברזל: G-30 נושא 15% ברזל ואילו G-35 מוגבל ל-2%. ברזל מדלל את הסרט הפסיבי העשיר- בכרום ומזיק באופן כללי לביצועים בחומצות מחמצנות, וזו הסיבה העיקרית שהכימיה הגבוהה יותר של G-35-Cr, נמוכה Fe מושכת קדימה בחומצה זרחתית וחומצה חנקתית למרות שתי הסגסוגות שחולקות עיצוב דומה ניקל-מו-פילינום.

איזו סגסוגת עמידה טוב יותר-לעיבוד חומצה זרחתית?

G-35 מראה שיעורי קורוזיה נמוכים באופן מהותי מ-G-30 ברוב טווח החומצות הזרחתיות הרטובות-הרלוונטיות מבחינה מסחרית, אם כי שתי הסגסוגות מתכנסות - וקצוות G-30 מעט מאוד קדימה - במצב החמור ביותר שנבדק: 85% חומצה ברתיחה מתגלגלת.

חומצה זרחתית רטובה (P₂O5) מיוצרת על ידי עיכול סלע פוספט עם חומצה גופרתית ומתרכזת בהדרגה מכ-30% עד 54% P₂O₅ באמצעות סדרה של מאיידים; שתי הסגסוגות פותחו ונבדקו במיוחד עבור חובה זו, כולל חומצה רטובה של ממש 36/48/54%- ב-121 מעלות (250 מעלות F) שסופקה על ידי יצרן פלורידה. נתוני הרתיחה בדרגת{10}}המגיב למטה מבודדים את השפעת החומצה-על בסיס דומה-לדומה.

מקור: טבלאות קורוזיה של חומצה זרחתית בדרגת Haynes International reagent-, גיליונות נתונים מסגסוגת HASTELLOY G-30 ו-G-35 (Corrosion Laboratory Jobs 5-03, 30-04, 449-82).

ב-60-80% חומצה, קצב הקורוזיה של G-35 נמוך ב-30-75% מזה של G-30 - הבדל משמעותי עבור חיי צינור המאייד. ההיפוך ב-85% רתיחה הוא תזכורת שימושית לכך שדירוג הסגסוגות בשירות חומצה הוא ספציפי למצב: עבור נקודות החובה המרוכזות והחמות ביותר של חומצה זרחתית, נתוני שירות או בדיקת קופון במצב המפעל בפועל צריכים לאשר את הבחירה במקום להניח שהמגמה הכללית מתקיימת בקצה הקיצוני של הטווח.

כיצד משווים G-30 ו-G-35 בשירות של חומצה חנקתית ושילוב של חומצה חמצונית?

תכולת הכרום הגבוהה יותר של G-35 מעניקה לו קצב קורוזיה עקבי, בערך פי 2- פחות מ-G-30 בכל ריכוז תואם של חומצה חנקתית רותחת, מה שהופך אותו למועמד החזק יותר עבור אמבטיות כבישה עם חומצה חנקתית, שילוב חנקן/הידרופלואורי וזרם חימצון מעורב בחמצן אל חלד או כבישה אחרת חומצה חנקתית.

מקור: טבלאות קורוזיה של חומצה חנקתית של Haynes International, גיליונות נתונים מסגסוגת HASTELLOY G-30 ו-G-35 (Corrosion Laboratory Job 6-03).

תכולת הכרום היא המניע העיקרי של פסיביות בחומצות מחמצנות, וחלקות הקו ההשוואתיות של היינס אינטרנשיונל משלו של 0.1 מ"מ/שנ"מ מציבות את הביצועים של G-35 קרוב לסגסוגת 625 בחומצה הידרוכלורית וגופריתית - סרגל גבוה יותר באופן מהותי מ-G-30, שהקו שלה נמצא ב-0.1 מ"מ גופריתית מעט מעל חומצה גופריתית/2. עבור כל זרם חומצה מעורב- שבו הרכיב המחמצן (מהסוג החנקן) שולט במנגנון הקורוזיה, G-35 הוא המפרט השמרני יותר ובדרך כלל החסכוני יותר לטווח ארוך, שכן קצבת קורוזיה נמוכה יותר יכולה לתרגם לקטעי קיר דקים יותר ולמרווחי שירות ארוכים יותר.

איזו סגסוגת מניבה ביצועים טובים יותר בהפחתת חומצות - הידרוכלוריות וגופריתיות?

G-35 מציג שיעורי קורוזיה נמוכים יותר מ-G-30 בחומצה הידרוכלורית רותחת, מדוללת וגופרית, אבל G-30 עדיף למדידה - במקרים מסוימים בצורה דרמטית - מ-G-35 בריכוז האמצעי (30-70%) שבו רצועת חומצה גופרתית ב-615-02' מעלות (616-02' מעלות), תוספת נחושת עדיין מספקת יתרון אמיתי שניתן לכמת. אף סגסוגת אינה הבחירה הראשונה להפחתת חובת חומצה מרוכזת; סגסוגות Hastelloy כגון C-276 או B-3 מתאימות שם בדרך כלל יותר.

חומצה רותחת, מדוללת: G-35 קדימה

מקור: היינס הבינלאומי טבלאות קורוזיה של חומצה הידרוכלורית וחומצה גופרתית, גיליונות נתונים מסגסוגת HASTELLOY G-30 ו-G-35.

תוצאת HCl רותח של 2% היא נקודת הנתונים הבולטת: קצב הקורוזיה של G-30 קופץ ל-9.47 מ"מ/שנה - קצב בלתי שמיש למעשה עבור גבול לחץ - בעוד ש-G-35 מחזיק ב-0.05 מ"מ/שנה, כמעט פי 200 נמוך יותר. הפער הזה לבדו פוסל את G-30 עבור כל נקודת עבודה רותחת, מדולל-HCl ש-G-35 יכול להתמודד איתה בנוחות.

חומצה גופרתית בריכוז-אמצע ב-66-93 מעלות: G-30 קדימה

מקור: טבלאות קורוזיה של חומצה גופרתית של Haynes International, גיליונות נתונים מסגסוגת HASTELLOY G-30 ו-G-35 (Corrosion Laboratory Jobs 449-82 ו-45-02).

כאן הדירוג מתהפך באופן מוחלט: ב-40% חומצה גופרתית ו-93 מעלות, G-30 פועל לאט בערך פי עשרה מ-G-35 (0.54 לעומת . 5.41 מ"מ/שנה). זהו התמורה המעשית של תוספות הנחושת והטונגסטן של G-30, וזה אומר שה-G-35 החדש יותר, בעל סגסוגת כבדה יותר, אינו שדרוג אוניברסלי - עבור מפעל המריץ זרמי חומצה גופרתית בעוצמה בינונית בחלון הטמפרטורה הזה, סביר מאוד ש-G-30 היא הבחירה הטובה והחסכונית יותר מבחינה טכנית.

כיצד משווים G-30 ו-G-35 עבור פיטינג, קורוזיה של חריצים ופיצוח מתח-קורוזיה של כלוריד?

G-35 מספק שוליים רחבים יותר באופן משמעותי כנגד התקפת כלוריד מקומית מאשר G-30 -, טמפרטורת חריצים קריטית גבוהה ב-40 מעלות וטמפרטורת חריצים קריטית גבוהה יותר ב-20 מעלות בכלוריד ברזל מחומצה - ועמיד בפני פיצוח מתח-קורוזיה כלוריד ללא הגבלת זמן בהרתחה של 45% מגנזיום-כלוריד.

כלורידים מתרכזים מתחת לאבנית ומשקעים בתוך מאיידים של חומצה זרחתית, כך ש-עמידות מקומית בפני קורוזיה - לא רק עמידות חומצה בתפזורת - שולטת לעתים קרובות בחיי הצינור האמיתיים-. זהו מצב הכשל הספציפי ש-G-35 תוכנן כדי לדחוף לאחור.

מקור: נתוני טמפרטורת חריצים/חריצים קריטיים של Haynes International (חומצה 6% FeCl3, ASTM G48) ונתוני פיצוח קורוזיה-(רותח 45% MgCl2, ASTM G36), גיליונות נתונים מסגסוגת HASTELLOY G-30 ו-G-35.

G-טמפרטורת הבור הקריטי של 95 מעלות של G- מציבה אותו באותה כיתה כמו Alloy 625, ועמידותו הבלתי מוגבלת בפני פיצוח במבחן מגנזיום כלוריד של 1,008-שעות - אותה תוצאה שהושגה על ידי 625 - היא יתרון מכריע עבור מאיידים, מחלפי גז, או כל תנאי מחליפי גז, בתנאי שקעים, או בכל תנאי חום. זרמי זרחן או חומצה מעורבת נושאי כלוריד.

האם G-30 ו-G-35 שומרים על עמידות בפני קורוזיה במצב מרותך?

כֵּן. אף אחת מהסגסוגות לא דורשת טיפול בחום לאחר-ריתוך לביצועי קורוזיה - הן שומרות על עמידות קרובה למתכת הבסיס המחושלת כפי ש-מותכת, ומתכת הריתוך של G-35 למעשה מתעלה על המתכת הבסיסית המחושלת שלה בחומצה גופרתית מרוכזת (90%).

מקור: Haynes International כל-מתכת-מתכת (רב-צולבת GMAW) לעומת נתוני קורוזיה של מתכת-של בסיס, גליונות נתונים מסגסוגת HASTELLOY G-30 ו-G-35.

שתי הסגסוגות מתאימות ל-GTAW, GMAW ו-SMAW באמצעות מתכות מילוי תואמות - ERNiCrMo-11/ENiCrMo-11 עבור G-30 ו-ERNiCrMo-22/ENiCrMo-22 עבור G-anne חישול מחדש נדרש רק לאחר יצירה חמה או עבודה קרה העולה על כ-7% התארכות סיבים חיצוניים, לא כדרישת עמידות בפני קורוזיה עבור ריתוכים.

כיצד משתווים מאפיינים מכניים ומאפייני ייצור?

G-30 ו-G-35 חולקים למעשה רמות חוזק מינימליות זהות בטמפרטורת החדר, אבל G-35 מציע גמישות וקשיות גבוהות יותר במצב חישול טחנת, ושתי הסגסוגות מתקשות מהר יותר מפלדות אל-חלד אוסטניטיות, מה שמצריך חישול ביניים במהלך יצירה קרה כבדה.

מקור: נתוני מתיחה וקשיות של Haynes International, גיליונות נתונים מסגסוגת HASTELLOY G-30 ו-G-35.

אילו תקני ASTM, ASME ותעשייה שולטים ב-G-30 ו-G-35?

שתי הסגסוגות מכוסות על ידי-סט מקביל כמעט של מפרטי טפסים של ASTM/ASME-וחולקות את הסמכת שירות NACE MR0175/ISO 15156 חמוץ-, אבל הן נושאות מספרי מפרט שונים עבור גיליון/לוח ומוט/מוט, ופרטי מילוי שונים של AWS- שחשובים לכתיבת תכנון ופרטים ספציפיים של מתכת. סקירות של-תעודת מיל.

מקור: טבלאות "מפרטים וקודים" של היינס הבינלאומי, גיליונות נתונים מסגסוגת HASTELLOY G-30 ו-G-35.

איזו סגסוגת עליך לציין - G-30 או G-35?

ציין G-35 עבור ציוד חדש של חומצה זרחתית- רטובה, חובת חמצון-חנקנית או מעורבת, וכל שירות המועד-לכלוריד או לסדקים-; ציין G-30 עבור מערכות קיימות שכבר מוסמכות על כימיה זו, ועבור חובת חומצה גופרתית בריכוז בינוני (30-70%) בטמפרטורה מתונה, שבה היא הביצועים החזק והחסכוני יותר.

• בחר G-35 עבור:ריכוזי חומצה וטמפרטורות גבוהות יותר במאיידי חומצה זרחתית, או חבילות צינורות מאייד-חדשות.
• בחר G-35 עבור:חומצה חנקתית או מעגלי כבישה וניקוי חומצה חנקתית מעורבת-.
• בחר G-35 עבור:ציוד עם חריצים, אטמים, משקעים או מצבים אחרים המועדים להתפרצות כלוריד, התקפת חריצים או פיצוח קורוזיה-של כלוריד.
• בחר G-35 עבור:מכלולים מרותכים שבהם מוערכים משיכות וקשיחות גבוהה יותר במצב -מרותך.
• בחר G-30 עבור:ריכוז בינוני-(30-70%) חומצה גופרתית ב-66-93 מעלות, כאשר תוספת הנחושת שלה מספקת יתרון אמיתי, מגובה נתונים, על פני G-35.
• בחר G-30 עבור:המפעלים הקיימים ותוכניות החלפים כבר הוסמכו והצטיידו ב-G-30, שם החלפת סגסוגות מוסיף מורכבות רכש ללא צורך מונע קורוזיה.
• בחר G-30 עבור:פרויקטים מוגבלים-בתקציב שבהם תוכן ניקל, כרום ומוליבדן נמוך יותר של G-30 מציע יתרון אמיתי בעלות הראשונה ותנאי השירות נופל בתוך המעטפת המוכחת שלו.

בכל המקרים, הצלב-את הבחירה מול הכימיה בפועל של הצמח - כולל כלוריד, פלואוריד ורמות זיהומים של-חומצה גופרתית-חופשית בחומצה זרחתית- רטובה בתהליך -, שכן נתוני הקורוזיה שפורסמו של שתי הסגסוגות נוצרים ב-Reagents International Test and Haynes International Tests{{6} לפני שימוש תעשייתי.

שאלות נפוצות

ש: מה ההבדל העיקרי בין Hastelloy G-30 ל-G-35?

A: ל-G-35 (UNS N06035) יש יותר כרום (33.2% לעומת . 30%) ומוליבדן (8.1% לעומת. 5.5%), והרבה פחות ברזל (2% מקסימום לעומת. 15%), מאשר G-30 (UNS N06030). זה נותן ל-G-35 עמידות טובה יותר לחומצה זרחתית, חומצה חנקתית וכלוריד, בעוד ש-G-30 שומר על יתרון בחומצה גופרתית בריכוז בינוני הודות לתוספת הנחושת שלה.

ש: האם Hastelloy G-35 מהווה תחליף ישיר ל-G-30?

A: לא אוניברסלית. G-35 היא הבחירה החזקה יותר עבור רוב שירותי הפירוק הזרחן, החנקן והכלורי-, אך נתוני היינס הבינלאומי שפורסמו מראים ש-G-30 מתעלה על G-35 בחומצה גופרתית רותחת וכמעט רותח, ולכן יש לבדוק את ההחלפה מול כימיית החומצה והטמפרטורה בפועל.

ש: איזו סגסוגת עדיפה למאיידי חומצה זרחתית רטובים-?

A: G-35 מציג שיעורי קורוזיה נמוכים יותר מ-G-30 ברוב הטווח של 50-80% P2O5, וטמפרטורת החריצים הקריטיים שלו (95 מעלות) וטמפרטורת החריצים (45 מעלות) גבוהים בהרבה מ-G-30 (55 מעלות ו-25 מעלות), מה שהופך אותו לבחירה החזקה יותר כאשר הכלורידים מתרכזים מתחת למשקעים.

ש: האם G-30 ו-G-35 דורשים טיפול בחום לאחר ריתוך?

A: לא. שתי הסגסוגות מחוזקות בפתרון מוצק- ושומרות על עמידות בפני קורוזיה קרובה למתכת הבסיס המחושלת במצב -מרותך באמצעות מתכות מילוי GMAW, GTAW או SMAW מותאמות.

ש: איך G-35 בהשוואה לסגסוגת 625 בחומצות זרחתיות ומעורבות?

A: הנתונים ההשוואתיים של היינס אינטרנשיונל מציבים את G-35 קרוב לסגסוגת 625 בהתנגדות לחומצות הידרוכלוריות וגופריתיות ובטמפרטורת בור קריטית (95 מעלות עבור G-35 לעומת. 100 מעלות עבור 625), מה שהופך את G-35 לחלופה חזקה ולעיתים חסכונית יותר בחומצה זרחתית וחומצה מעורבת.

ש: אילו תקני ASTM מכסים את הצינור והצינור של Hastelloy G-30 ו-G-35?

A: שתי הסגסוגות חולקות ASTM B622 עבור צינור וצינור ללא תפרים ו-ASTM B619/B626 עבור צינור וצינור מרותכים. צלחת וגיליון שונים: ASTM B582 עבור G-30 לעומת ASTM B575 עבור G-35; מוט ומוט שונים באופן דומה: ASTM B581 עבור G-30 לעומת ASTM B574 עבור G-35.

ש: האם ניתן להשתמש ב-G-30 או G-35 כאשר כלורידים נמצאים בחומצה?

A: כן, שניהם פותחו מתוך מחשבה על חומצה זרחתית רטובה- מזוהמת בתהליך-כלורי, אבל G-35 מציע מרווח בטיחות גדול יותר באופן משמעותי: הוא התנגד להיסדק במשך יותר מ-1,008 שעות בהרתחה של 45% מגנזיום כלוריד, בעוד ש-G-30 נסדק ב-168 שעות.