Een aannemer in de buurt van Hamburg besteltHastelloy C2000 plaat, 6 mm, voor een 40% zwavelzuurtank, ontwerplevensduur van 20 jaar. De vraag op de offerteaanvraag is niet welke legering moet worden gebruikt - die al is vastgesteld -, maar of 6 mm voldoende metaal overlaat na uniforme corrosie. Het antwoord is een eenvoudige vermenigvuldiging, maar toch blijven de meeste kopers bij de Haynes-corrosietabel-en zetten deze nooit om in een wanddikte-. Deze pagina toont de rekenkunde.
Het product in één tabel
Tabel 1 - Hastelloy C2000-plaatspecificatierij (ASTM B575, oplossing-gegloeid)
|
Item |
Waarde |
|
UNS / W.Nr. |
N06200 / 2.4675 |
|
Scheikunde |
Ni bal, Cr 22,0–24,0, Mo 15,0–17,0, Cu 1,3–1,9, Fe kleiner dan of gelijk aan 3,0, Co kleiner dan of gelijk aan 2,0, Mn kleiner dan of gelijk aan 0,50, Si kleiner dan of gelijk aan 0,08, C kleiner dan of gelijk aan 0,010, S kleiner dan of gelijk aan 0,010 |
|
Mechanisch (plaat, kamertemperatuur) |
690 MPa treksterkte min / 310 MPa opbrengst min / 45% rek min |
|
Dikte |
8,50 g/cm³ |
|
Smeltbereik |
1.370–1.410 graden |
|
Warmtebehandeling |
Oplossingsgloeien 1.050–1.150 graden, snel afkoelen |
|
PREN |
~76 (Cr + 3.3Ma + 16N, N≈0) |
|
Gerelateerde normen |
B575 plaat/plaat/strook; B619 gelaste buis; B622 naadloze buis; B366 fittingen |
De chemie is het product. Het 22-24% chroom verwerkt oxiderende zuren, het 15-17% molybdeen behandelt reducerende chloriden, en het 1,3-1,9% koper kantelt de legering in de richting van zwavelzuurbestendigheid. Het is de Cu-toevoeging die C2000 scheidt van C276 op een datasheet.
Corrosie-gegevens: het startpunt
Haynes International publiceert onderdompelingsgegevens van 24- uur voor oplossingsgegloeid C2000. Voor het ontwerp van zwavelzuur zijn de relevante rijen:
Tabel 2 - Hastelloy C2000 plaatcorrosiesnelheid in zwavelzuur (mm/jaar, oplossing-gegloeid)
|
H₂SO₄-concentratie |
24 graden |
50 graden |
75 graden |
100 graden |
Kokend |
|
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 |
Dit zijn laboratoriumwaarden op schone monsters. Echte tanks hebben te maken met laswarmte, afzettingen, opstartproblemen en af en toe chlorideoverdracht-. Een veldfactor van 2–3× is conservatief voor het ontwerp.
De corrosie-formule
Voor uniforme corrosie is de vereiste corrosietoeslag:
Corrosietolerantie (mm)=corrosiesnelheid (mm/j) × ontwerplevensduur (y) × veldfactor
ASME VIII-1 stelt de veldfactor niet in; het is een projectbesluit. Dit is een gebruikelijke praktijk voor niet-verwijderbare procesapparatuurveldfactor=2.0en ontwerplevensduur=20 jaar. Indien het onderdeel inspecteerbaar en vervangbaar is, kan een factor 1,5 worden geaccepteerd.
Tabel 3 - Voorbeeld van berekening van de corrosietoeslag: 40% H₂SO₄, 75 graden, levensduur van 20 jaar
|
Invoer |
Waarde |
|
Dienst |
40% H₂SO₄, 75 graden |
|
C2000 plaatlaboratoriumtarief |
<0.025 mm/y (use 0.025) |
|
Veldfactor |
2.0 |
|
Ontwerp het leven |
20 y |
|
Vereiste corrosietoeslag |
0.025 × 20 × 2.0 = 1,0 mm |
|
Structureel minimum (project) |
3,0 mm |
|
Gespecificeerde nominale dikte |
6,0 mm |
|
Resterende muur na 20 jaar |
6.0 − 1.0 = 5,0 mm |
In dit geval is 6 mm genereus. Maar als de temperatuur stijgt tot kokend 40% zuur, springt de snelheid naar 0,42 mm/j en wordt de vereiste tolerantie 16,8 mm vóór de veldfactor. Daarom kan hetzelfde zuur bij twee verschillende temperaturen de plaatdikte met meer dan 10 mm verplaatsen.
C2000 versus C276 versus C22 plaat: kosten per verloren mm
De corrosietoeslag is slechts de helft van de beslissing. De andere helft is wat elke millimeter verloren metaal kost, omdat de legeringen niet in dezelfde mate corroderen en niet hetzelfde kosten.
Tabel 4 - Vergelijking van plaatlegeringen voor zwavelzuurgebruik (indicatief)
|
Legering |
UNS |
H₂SO₄ 40%, 75 graden snelheid (mm/j) |
Toeslag voor 20 jaar, F=2 (mm) |
Relatieve plaatprijs |
Kosten per verloren mm (geïndexeerd) |
|
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 |
Niet levensvatbaar |
|
316L |
S31603 |
>2.0 |
>80 |
0.10 |
Niet levensvatbaar |
De tabel is vereenvoudigd - de werkelijke tarieven variëren afhankelijk van de onzuiverheden, stroming en lasconditie - maar de boodschap is duidelijk: voor heet, reducerend zwavelzuur kan de lage corrosiesnelheid van C2000 de hogere basisprijs rechtvaardigen omdat de vereiste corrosietoeslag kleiner is. Voor oxiderende chloridediensten verschuift de vergelijking naar C22. Voor zuiver reducerend HCl wint C276 vaak.
Zoutzuurgrens
C2000 kan ook beter met HCl omgaan dan C276 bij lage concentraties, maar de snelheid stijgt snel met de temperatuur:
Tabel 5 - Hastelloy C2000 plaatcorrosiesnelheid in zoutzuur (mm/jaar)
|
HCl-concentratie |
24 graden |
50 graden |
Kokend |
|
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 |
Voor het koken van 10% HCl zou een toeslag van 20-jaar bij F=2 10 mm zijn. Dat is de reden waarom HCl-gebruik boven ongeveer 50 graden het ontwerp gewoonlijk richting C-22 of B-3 duwt in plaats van C2000, ondanks de betere zwavelzuurprestaties van C2000.
Specificaties, maten en prijsklasse
De C2000-plaat wordt doorgaans oplossing-gegloeid en gebeitst geleverd3–50 mmdik in breedtes 1.000/1.200/1.500/2.000 mm en lengtes tot 6.000 mm. Koud-runs van koudgewalste platen0,5–6 mm. Toleranties volgen ASTM B575 / ASTM A480. Indicatieve FOB China-prijzen zijnUSD 18-32/kgafhankelijk van dikte en bestelhoeveelheid. De prijs volgt de nikkellijn plus de molybdeen- en kobalttoeslagen.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is het verschil tussen de Hastelloy C2000- en C276-plaat?
A: C2000 voegt 1,3–1,9% koper toe aan de Ni-Cr--base, wat de weerstand tegen zwavelzuur en sommige gemengde zuren verbetert. C276 bevat meer molybdeen (15–17% versus de 15–17% vergelijkbare band van C2000) en wolfraam, waardoor het beter bestand is tegen heet zoutzuur. Voor zwavelzuur wint C2000 doorgaans; voor HCl is C276 vaak de betere besteding.
Vraag: Kan ik de Haynes-corrosie-snelheidsnummers rechtstreeks gebruiken in ASME VIII-1?
A: Nee. De gepubliceerde cijfers zijn waarden voor laboratoriumonderdompeling van 24- uur. Ontwerpcodes vereisen een corrosietolerantie die rekening houdt met veldfactoren, laseffecten, opstartproblemen- en inspectie-intervallen. Vermenigvuldig de laboratoriumsnelheid met een door het project gedefinieerde factor, doorgaans 1,5–3,0.
Vraag: Is de Hastelloy C2000-plaat lasbaar?
A: Ja, in de oplossing-gegloeide toestand met bijpassende ERNiCrMo-17 of ERNiCrMo-4 vulstof, afhankelijk van of u wilt dat de las overeenkomt met C2000 of neigt naar de C276-chemie. Houd de interpass-temperatuur onder de 150 graden en gebruik argon-steungas bij de wortelpassages.
Vraag: Wat moet ik verifiëren op de MTR voor C2000-plaat?
A: Controleer of koolstof minder dan of gelijk is aan 0,010%, koper 1,3–1,9%, molybdeen 15,0–17,0%, en of de plaat wordt geleverd in oplossing-gegloeide toestand. Voor kritische zuurtoepassingen wordt vaak een G28A intergranulaire corrosietestresultaat toegevoegd.
Vraag: Wanneer is de C2000-plaat niet de juiste keuze?
A: Voor sterk oxiderende chloriden zoals nat chloor of ijzerchloride presteren C22 of C276 beter dan C2000. Voor langdurig gebruik boven ongeveer 650 graden zijn vaste- nikkelkwaliteiten zoals 600 of 800H beter. Voor zuiver bijtend middel is Nikkel 201 de goedkopere juiste keuze.
Hoe kunt u met ons samenwerken?
maak een einde aan uw zuurconcentratie, temperatuur, ontwerplevensduur en minimale structurele diktemarket@htpipe.com. We leveren Hastelloy C2000-platen volgens ASTM B575, we berekenen de corrosietolerantie op basis van de gepubliceerde tariefgegevens en we zullen u duidelijk vertellen of C276- of C22-platen de lagere levens-cyclus-keuze voor uw zuur zijn.
Ons adres
7 verdieping, 4e Jinyin moderne stad, Jinshui-district, Zhengzhou, Henan, China
Telefoonnummer
+86-371-60953359
+8619339900201
market@htpipe.com
