Hastelloy C2000 vs C276: An Creimeadh Uilíoch-Cóimhiotal Frithsheasmhach in aghaidh Timpeallachtaí Measctha Aigéad

Hastelloy C2000(UNS N10200, 23Cr-16Mo-1.6Cu) a forbraíodh go sonrach chun teorannú C276 (UNS N10276, 15Cr-16Mo-4W) a shárú i dtimpeallachtaí measctha ocsaídiúcháin-laghdaithe aigéad. Tugann C2000 friotaíocht níos fearr in aigéad sulfarach (go háirithe 10-60 faoin gcéad ag 50-100 céim C), aigéad nítreach, clóirín fliuch, agus sruthanna aigéad measctha, agus is é C276 fós an rogha tosaíochta in aigéid laghdaithe íon (HCl aon tiúchan, caolaigh H2SO4 faoi bhun 10 faoin gcéad) mar gheall ar a ábhar Mo agus W níos airde. Iompraíonn C2000 thart ar 15-25 faoin gcéad préimh costais thar C276 ach cuireann sé deireadh leis an ngá atá le huasghrádú cóimhiotail i seirbhís aigéad measctha, ag laghdú costas iomlán an tionscadail 20-40 faoin gcéad sna hiarratais sin.

Cad a Dhéanann C2000 difriúil ó C276?

Rinneadh innealtóireacht ar C2000 mar an cóimhiotal nicil 'uilíoch' trí 1.0- 1.0{2}} 1.6 faoin gcéad de chopair a chur le bonn Cr-Mo (23Cr-16Mo) a sholáthraíonn friotaíocht comhuaineach do thimpeallachtaí ocsaídeacha agus laghdaithe araon, ach mar gheall ar ábhar Cr níos ísle C276 (15 faoin gcéad) agus easpa Cu ní sháraíonn sé ach amháin i dtimpeallachtaí ocsaídiúcháin nó srutha measctha.

D'fhorbair Haynes International C2000 sna 1990idí go sonrach chun aghaidh a thabhairt ar theorannú ríthábhachtach C276: a dhrochfheidhmíocht i dtimpeallachtaí aigéad ocsaídeacha. Ní féidir le C276 le 14.5-16.5 faoin gcéad Cr scannán éighníomhach cobhsaí a fhoirmiú i meáin ocsaídeacha láidir mar aigéad nítreach (HNO3) nó i sruthanna aigéad measctha áit a bhfuil speiceas ocsaídeach agus laghdaithe ann.

Ba é an réiteach ná Cr a mhéadú go 22-24 faoin gcéad (cosúil le leibhéal 625) agus 1.0-1.6 faoin gcéad Cu a chur leis, rud a fheabhsaíonn go mór an fhriotaíocht in aghaidh aigéad sulfarach agus meán measctha laghdaithe ocsaídiúcháin. Níl aon tungstain ag C2000 freisin (murab ionann agus 3-4.5 faoin gcéad W ag C276), rud a laghdaíonn a chostas agus a shimplíonn a microstructure ach freisin a íslíonn beagán a fheidhmíocht i bhfoircinní aigéad laghdaithe íon. Oibríonn an breisiú copair i C2000 trí dhá mheicníocht: (1) ardaíonn sé acmhainneacht an chóimhiotail in aigéad sulfarach, agus é á aistriú isteach sa réigiún éighníomhach ag tiúchan aigéad níos ísle; agus (2) cruthaíonn sé scannáin shuilfíd chopair a chuireann in aghaidh ionsaí i dtimpeallachtaí aigéad measctha. Is é an toradh ná cóimhiotal a bhfuil cur síos ag Haynes air mar ‘an cóimhiotal nicil saoirsithe is resistant creimeadh atá ar fáil’, agus is é C276 an caighdeán d’aigéid íonghlana agus an tseirbhís ghéar is déine fós.

Foinse: Feasachán Teicniúil C2000 Haynes H-2014; Feasachán Teicniúil C276 H-2002; Páipéar curtha i láthair ag CORROSION 2000, NACE.

Cad iad na Difríochtaí Ceimic idir C2000 agus C276?

Tá cróimiam i bhfad níos airde ag C2000 (22-24 faoin gcéad vs 14.5-16.5 faoin gcéad) agus moluibdín beagán níos airde (15-17 faoin gcéad vs 15-17 faoin gcéad) ná C276, móide an breisiú copair ríthábhachtach 1.0-1.6 faoin gcéad, cé go bhfuil 3-4.5 faoin gcéad ocsaídiúcháin ag C276 nach bhfuil ocsaídiúcháin ag C2000 agus C2000 optamaithe le haghaidh tungstain. C276 optamaithe le haghaidh meáin laghdaithe.

Léiríonn an chomparáid cheimic idir C2000 agus C276 an trádáil bhunúsach idir friotaíocht aigéad a ocsaídiú agus a laghdú. Is é cróimiam an phríomhghné pasivating: tá C2000 22-24 faoin gcéad Cr 50 faoin gcéad níos airde ná C276 14.5-16.5 faoin gcéad Cr, agus is é an Cr níos airde seo a chuireann ar chumas C2000 scannán éighníomhach cobhsaí a choimeád i meáin ocsaídiúcháin mar aigéad nítreach agus clóiríd ferric. Tá ábhar moluibdín comhchosúil sa dá chóimhiotail (15-17 faoin gcéad), a sholáthraíonn friotaíocht den scoth le haghaidh polladh clóiríd agus creimeadh crevice sa dá chás.

Is í an eilimint chriticiúil idirdhealaithe ná copar: is é suimiú 1.0% 1.6 faoin gcéad Cu de C2000 ná an príomh-nuálaíocht a fheabhsaíonn feidhmíocht in aigéad sulfarach agus sruthanna aigéad measctha. Soláthraíonn tungstain C276 (31.0-1.64.5 faoin gcéad) friotaíocht breise pollta i dtimpeallachtaí laghdaithe íona ach níl sé i láthair in C2000. Tá carbón ultra-sa dá chóimhiotal (0.010 uas do C276, 0.015 uas do C2000), rud a chuireann cosc ​​ar íogrú le linn táthú. Níl aon bhreiseanna niobium nó tíotáiniam ag an dá chóimhiotail, rud a fhágann go bhfuil an microstructure go hiomlán austenític agus aon-chéim réiteach-annealed.

Tábla 1. Comparáid Comhdhéanamh Ceimiceach (Sonraíochtaí ASTM B575 / Haynes)

Foinse: ASTM B575-24; Haynes International H-2002 (C276) agus H-2014 (C2000); Clárlann UNS N10200 agus N10276.

Conas a dhéantar comparáid idir Airíonna Meicniúla agus Teorainneacha Teochta?

Tá airíonna meicniúla teochta seomra an-chosúil ag C2000 agus C276 (toradh 283 - 310 MPa, teanntachta 690-760 MPa, fadú 40-45 faoin gcéad), ach tá cion cróimiam beagán níos airde ag C2000 a fhágann go bhfuil sé níos so-ghabhálaí i leith comhroinnt sulfair-400 céim sa chóimhiotail, agus é ag comhroinnt sulfair-400 céim. uasteochtaí seirbhíse comhchosúla in aer glan.

Is cóimhiotail nicil austenític aistéiníteacha tuaslagáin iad C2000 agus C276 araon a bhfuil airíonna meicniúla comhchosúla acu ag teocht an tseomra. Tá neart toraidh (fritháireamh 0.2 faoin gcéad) don dá chóimhiotal sa raon 283-310 MPa do phláta agus do leatháin sa riocht tuaslagáin-annealaithe. Is é an neart teanntachta 690-760 MPa don dá cheann. Tá fadú den scoth ag 40-45 faoin gcéad don dá chóimhiotail, rud a léiríonn a microstructure aon-chéim austenitic.

Tá cruas cosúil le 85-95 HRB don dá cheann. Tá an príomhdhifríocht le feiceáil ag teochtaí ardaithe: tá C2000 lena chion Cr níos airde (22-24 faoin gcéad) níos so-ghabhálaí d’ionsaí ardteochta sulfair in atmaisféir ina bhfuil sulfair a laghdú, le huasmhéid molta de 400 céim C i seirbhís ina bhfuil H2S i gcomparáid le 450 céim C do C276.

In aer glan, tá uasteochtaí seirbhíse comhchosúla de thart ar 1040 céim C ag an dá chóimhiotal. Tá friotaíocht tuirse cosúil leis an dá chóimhiotal, agus tá déineacht tionchair den scoth ag teocht chrióigineach síos go dtí -196 céim C. Níl an dá chóimhiotal deascadh, mar sin ní féidir neart a mhéadú trí chóireáil teasa thar an riocht réitigh-annealaithe.

Tábla 2. Comparáid Airíonna Meicniúla (Réiteach Ainéilithe, Teocht Seomra)

Foinse: ASTM B575-24; bileoga sonraí Haynes International H-2002 agus H-2014; ASME BPVC Roinn II Cuid D (2023).

Conas a Feidhmíonn C2000 agus C276 in Aigéad Sulfarach?

Sáraíonn C2000 C276 in aigéad sulfarach go mór ar fud an raon tiúchana iomlán ó 10 go 96 faoin gcéad, le rátaí creimthe de ghnáth 3-10 huaire níos ísle sa raon ríthábhachtach 10-60 faoin gcéad ina n-oibríonn an chuid is mó de threalamh próisis H2SO4.

Is é aigéad sulfarach an t-aigéad tionsclaíoch is coitianta agus an t-iarratas is tábhachtaí do C2000 thar C276. Is é an chúis atá leis an iompar polarú anodic de gach cóimhiotail i H2SO4. Ag tiúchan íseal go measartha (10-60 faoin gcéad H2SO4) agus teocht 50-100 céim C, tá C276 lena ábhar ard Mo agus easpa Cu fós sa réigiún creimeadh gníomhach ag ráta creimeadh réasúnta ard. Aistríonn C2000 lena bhreisiú Cu isteach sa réigiún éighníomhach ag na coinníollacha seo, rud a laghdaíonn an ráta creimthe go mór.

Léiríonn sonraí creimeadh isiteirmeacha Haynes International (H-2014) i 10 faoin gcéad H2SO4 ag 80 céim C, C2000 creimthe ag 0.01-0.05 mm/bliain agus C276 corrodes ag 0.05-0.15 mm/bliain. I 50 faoin gcéad H2SO4 ag 80 céim C, creimeann C2000 ag 0.02-0.08 mm/bliain agus creimeann C276 ag 0.20-0.50 mm/bliain. I 96 faoin gcéad (fuming) H2SO4 ag 100 céim C, éiríonn go maith leis an dá chóimhiotal (níos lú ná 0.05 mm/bliain) ach coinníonn C2000 imeall beag. Mar sin is é C2000 an rogha is fearr le haghaidh cornaí fuaraithe aigéad sulfarach, túir ionsúcháin, comhchruinnitheoirí aigéad, agus línte picilte ar fud an tionscail phróiseála ceimiceach.

Tábla 3. Rátaí Creimthe in Aigéad Sulfarach (mm in aghaidh na bliana)

Foinse: Haynes International H-2002 agus H-2014 sonraí creimeadh isothermal; ASTM G28 Modh A; taithí chomhiomlán gléasra ceimiceach 1995-2020.

Conas a Dhéantar Comparáid idir C2000 agus C276 in Aigéad Hidreaclórach?

Is é C276 an rogha is fearr le haghaidh gach tiúchan d’aigéad hidreaclórach ag gach teocht toisc go soláthraíonn a chion níos airde Mo agus W friotaíocht níos fearr do mheicníocht chreimeadh gníomhach HCl, agus feidhmíonn C2000 go leordhóthanach i HCl caol (faoi bhun 5 faoin gcéad) ach ní mholtar é do HCl tiubhaithe ag teochtaí ardaithe.

Is é aigéad hidreaclórach (HCl) an t-aigéad laghdaitheach is ionsaitheach do chóimhiotail nicil toisc go n-ionsaíonn iain chlóiríd go ionsaitheach an scannán éighníomhach, agus is é Mo an príomhchosaint. Tá an t-ábhar Mo céanna ag C276 agus C2000 araon (15-17 faoin gcéad), ach tá meicníocht bhreise cosanta ag C276 i bhfoirm W (3-4.5 faoin gcéad), rud a chuireann le pasivation i HCl. Níl aon W agus ábhar Cr níos airde ag C2000, rud nach gcuidíonn i dtimpeallacht láidir laghdaithe HCl.

I bhfiuchphointe 1 faoin gcéad HCl, creimeann C2000 ag 0.05-0.15 mm/bliain, cosúil le C276 ar 0.03-0.10 mm/bl. I bhfiuchphointe HCl 5 faoin gcéad, creimeann C2000 ag 0.20-0.50 mm/bl agus tá C276 0.50-1.00 mm/bliain (tá C276 beagán níos measa ag an tiúchan seo toisc nach bhfuil an Cr níos airde in C276 ag cabhrú). I HCl 10 faoin gcéad ag 80 céim C, creimníonn C2000 ag 0.10-0.30 mm/bliain agus creimeann C276 ag 0.20-0.50 mm/bliain (tá C2000 níos fearr anseo i ndáiríre mar gheall ar an suimiú Cu).

Mar sin féin, i HCl tiubhaithe (20-37 faoin gcéad) ag teochtaí ardaithe, is é C276 lena theannta sin W agus éifeachtacht Mo níos airde an rogha caighdeánach, agus ní mholtar C2000. Maidir le seirbhís HCl, is é an treoir tionscal caighdeánach: HCl fuar caol (níos lú ná 5 faoin gcéad, faoi bhun 50 céim C) ceachtar cóimhiotail inghlactha; Is fearr HCl measartha (5-15 faoin gcéad, 50-80 céim C) C276; HCl tiubhaithe (níos mó ná 20 faoin gcéad, aon teocht os cionn an tseomra) C276 ag teastáil.

Tábla 4. Rátaí Creimthe in Aigéad Hidreaclórach (mm in aghaidh na bliana)

Foinse: Haynes International H-2002 agus H-2014; ASM Handbook Vol. 13A Corrosion (2003); sonraí réimse plandaí ceimiceacha.

Conas a dhéanann siad comparáid idir Aigéad Nítreach agus Timpeallachtaí Aigéad Measctha?

Feidhmíonn C2000 lena 22-24 faoin gcéad Cr go suntasach níos fearr ná C276 in aigéad nítreach agus is é an rogha soiléir é do thimpeallachtaí aigéad measctha ina bhfuil speiceas ocsaídiúcháin agus laghdaithe ann, cé go bhfeidhmíonn C276 go dona i HNO3 agus níor cheart é a shonrú do shruthanna aigéad measctha.

Is aigéad nítreach (HNO3) aigéad láidir ocsaídeach, agus cróimiam an eilimint pasivating príomhúil. Cruthaíonn C2000 le 22-24 faoin gcéad Cr scannán éighníomhach i bhfad níos cobhsaí in HNO3 ná C276 gan ach 14.5-16.5 faoin gcéad Cr. I bhfiuchphointe 65 faoin gcéad HNO3, creimeann C2000 ag 0.10-0.30 mm/bliain agus creimeann C276 ag 0.50-1.00 mm/bliain. Tá an difríocht seo ríthábhachtach do phróisis a bhaineann le sruthanna aigéid mheasctha, atá ar cheann de na timpeallachtaí creimthe is dúshlánaí sa tionscal ceimiceach. Bíonn speicis ocsaídeacha agus laghdaithe araon i dtimpeallachtaí aigéid mheasctha (amhail meascáin HF-HNO3 a úsáidtear i piocadh cruach dhosmálta, nó meascáin H2SO4-HNO3 i dtáirgeadh leasacháin) ag an am céanna.

Ionsaítear go ionsaitheach C276 a sháraíonn i dtimpeallachtaí laghdaithe i gcoinníollacha ocsaídeacha toisc nach leor a ábhar Cr chun scannán éighníomhach a choinneáil. Láimhseálann C2000 leis na breisithe Cr agus Cu níos airde na timpeallachtaí measctha seo go galánta. San aqua regia (3HCl-1HNO3), creimeann C2000 ag 0.10-0.30 mm/bliain ag teocht an tseomra agus creimeann C276 ag 0.50-1.50 mm/bliain. I dtuaslagáin mheasctha picilte HF-HNO3 ag 60 céim C, creimeann C2000 ag 0.05-0.15 mm/bliain agus creimeann C276 ag 0.50-1.00 mm/bliain. Déanann na difríochtaí seo C2000 mar an rogha caighdeánach maidir le trealamh picilte, imoibreoirí aigéad measctha, agus aonaid phróisis leasacháin plandaí.

Tábla 5. Rátaí Creimthe i dTimpeallacht Aigéad Nítreach agus Aigéad Measctha

Foinse: Haynes H-2002 agus H-2014; ASTM G28 Modh A; Lámhleabhar Piocadh agus Cóireála Dromchla; Lámhleabhar Ábhair Thionscal Leasacháin.

Conas a dhéanann siad Comparáid i Seirbhís Géar (H2S + Clóiríd) de réir NACE MR0175?

Tá C276 agus C2000 ceadaithe faoi NACE MR0175/ISO 15156 le haghaidh seirbhíse géar, agus feidhmíonn an dá cheann go sármhaith i dtimpeallachtaí géara tromchúiseacha, ach is é C276 an rogha is coimeádaí do na coinníollacha is déine (láithreacht HCl, páirtbhrú H2S an-ard os cionn 1 MPa) agus tá C2000 den scoth le haghaidh timpeallachtaí géara gan HCl.

Tagraíonn seirbhís ghéar do thimpeallachtaí ola agus gáis ina bhfuil H2S tuaslagtha in uisce táirgthe, a d'fhéadfadh a bheith ina chúis le scoilteadh struis sulfíde (SSC), scoilteadh spreagtha hidrigineach (HIC), agus strus-HIC (SOHIC) atá dírithe ar chóimhiotail so-ghabhálach. Tá C276 agus C2000 araon liostaithe in NACE MR0175/ISO 15156 mar inghlactha le haghaidh seirbhíse géara sa riocht réitigh-annealaithe. Is é C276 an rogha is seanbhunaithe sna timpeallachtaí géara is déine, go háirithe i gcás ina bhfuil HCl i láthair san uisce táirgthe nó nuair a sháraíonn páirtbhrú H2S 1 MPa.

Soláthraíonn an t-ábhar tungstain in C276 lamháil sábháilteachta breise sna coinníollacha foircneacha seo. Tá C2000 ceadaithe le haghaidh géarsheirbhíse ach sonraítear é go hiondúil nuair nach é H2S amháin an príomh-imní ach freisin na comhpháirteanna aigéadacha (cosúil le CO2 le haigéid orgánacha) a chruthaíonn coinníollacha aigéad measctha. Go praiticiúil, úsáideadh C2000 go rathúil i dtrealamh próiseála gáis ghéar ina bhfuil H2S agus CO2 araon sa ghás le haigéid orgánacha, ar timpeallacht aigéad measctha é ina soláthraíonn C2000's Cu addition friotaíocht níos fearr.

Teastaíonn réiteach-riocht annealaithe agus cruas faoi 35 HRC ón dá chóimhiotail chun ceanglais NACE a chomhlíonadh. Maidir leis na timpeallachtaí géara is ionsaitheach le HCl i láthair (cosúil le haonaid bhaint gáis aigéadach nó oibríochtaí spreagtha aigéad), tá C276 fós mar rogha caighdeánach an tionscail.

Tábla 6. Comparáid Géar Seirbhíse (NACE MR0175/ISO 15156)

Foinse: NACE MR0175/ISO 15156 Cuid 3 (2020); Haynes International C2000 agus C276 Feasacháin Seirbhíse Géar.

Conas C2000 agus C276 a Táthú?

Éilíonn C2000 agus C276 araon do GTAW le miotail líonta de chineál ERNiCrMo-meaitseála (ERNiCrMo-10 le haghaidh C276, ERNiCrMo-14 do C2000) agus rialú docht ionchuir teasa, ach tá C2000 beagán níos maithí mar gheall ar a inneachar Cr níos airde, agus tá C276 níos íogaire don chéimniú intermetAZ H.

Is céim ríthábhachtach é táthú maidir le trealamh C2000 agus C276 a dhéanamh toisc go bhfuil an dá chóimhiotal so-ghabhálach i -ionsaí i gcrios buailte (HAZ) mura bhfuil ionchur teasa á rialú. Is é C276 an níos íogaire den dá chóimhiotail mar gheall ar a ábhar Mo agus W níos airde, rud a chuireann deascadh céim mu agus céim P chun cinn sa raon 600-1100 céim C. Is é 0.5-1.5 kJ/mm an t-ionchur teasa a mholtar do C276, teocht idirbhealaigh faoi bhun 93 céim C, gan aon réamhtheas. Tá C2000 lena bhreiseanna Cr agus Cu níos airde beagán níos fulangaí do theas táthú, ach moltar an rialú docht céanna: ionchur teasa 0.5-1.5 kJ/mm, idirbhealach faoi bhun 120 céim C.

I gcás C276, is é ERNiCrMo-10 (AWS A5.14, UNS N06059) nó ERNiCrMo-4 (UNS N10276) an miotal filler. Tá Cr níos ísle ag ERNiCrMo-10 ná ERNiCrMo-4 ach is fearr a mheaitseáil le friotaíocht creimeadh C276. Maidir le C2000, is é ERNiCrMo-14 (AWS A5.14, UNS N06200), a forbraíodh go sonrach le haghaidh C2000 agus tá comhdhéanamh 23Cr-16Mo-1.5Cu meaitseála aige. Is é ERNiCrMo-14 an líontóir is fearr le haghaidh C2000 agus soláthraíonn sé an meaitseáil is fearr le haghaidh friotaíocht creimeadh sa mhiotail táthaithe. Ní gá cóireáil teasa iar-weld le haghaidh ceachtar cóimhiotail i gcodanna tanaí; le haghaidh codanna tiubh, déanann anáil tuaslagáin ag 1120-1175 céim C (C276) nó 1121-1177 céim C (C2000) agus ina dhiaidh sin múchadh uisce tapa na hairíonna is fearr a athchóiriú.

Tábla 7. Paraiméadair Táthú do C276 agus C2000

Foinse: Haynes International C276 agus C2000 Treoracha Táthú; AWS D1.6 Cód Táthú Struchtúrtha; ASME Roinn IX; AWS A5.14/A5.14M.

C2000 vs C276: Cathain a Roghnaigh Cé acu Cóimhiotal?

Roghnaigh C276 le haghaidh aigéid laghdaitheacha íon (HCl aon tiúchan, caolaigh H2SO4 faoi bhun 10 faoin gcéad) agus seirbhís géar géar le láithreacht HCl; roghnaigh C2000 le haghaidh aigéad sulfarach (10-96 faoin gcéad), aigéad nítreach, timpeallachtaí aigéad measctha, aqua regia, agus seirbhís géar le CO2 móide aigéid orgánacha; nuair a bhíonn amhras idir an dá rud, is é C2000 an rogha is uilíoch.

Ba cheart go mbeadh an roghnú idir C2000 agus C276 á stiúradh ag an timpeallacht chreimneach ar leith seachas ag costas nó nós. Tá an creat cinnidh thíos bunaithe ar an meicníocht creimthe ceannasach i ngach iarratas: má tá an timpeallacht ag laghdú go hiomlán (gan speiceas ocsaídeach), is é C276 a bhfuil a chuntas teiste W níos airde agus cruthaithe an caighdeán; má tá an timpeallacht ocsaídeach nó measctha, is é C2000 lena Cr agus Cu níos airde an t-aon rogha iontaofa. Maidir le timpeallachtaí aigéad measctha, tá an rogha soiléir: is é C2000 an t-aon rogha inmharthana i measc an dá chóimhiotail seo.

Le haghaidh seirbhíse géar le HCl san uisce a tháirgtear, is fearr C276; le haghaidh seirbhíse géar gan HCl ach le CO2 agus aigéid orgánacha, is minic gurb é C2000 an rogha is fearr. Nuair a bhíonn an dá chóimhiotal inghlactha go teicniúil (m.sh., aigéid chaolaithe ag teocht íseal), is é an rogha réamhshocraithe é costas níos ísle C276 agus cuntas teiste níos faide. Níl údar leis an bpréimh chostais 15-25 faoin gcéad de C2000 thar C276 ach amháin nuair a bhíonn gá le buntáistí sonracha C2000 (friotaíocht ocsaídiúcháin/aigéad mheasctha).

Tábla 8. Maitrís Cinnidh: C2000 vs C276

Foinse: Haynes International H-2002 agus H-2014; Lámhleabhar ASM Vol. 13A; taithí chomhiomlán tionscal próiseála ceimiceach 1995-2025.

Cás-Staidéar: Uasghrádú Tiúchan Aigéad Fosfarach ó C276 go C2000

Rinne gléasra leasacháin an Mheán-Oirthir uasghrádú ar a chuid inmheánach tiúchana aigéad fosfarach ó C276 go C2000 in 2018, ag laghdú costais chothabhála a bhaineann le creimeadh bliantúil faoi 55 faoin gcéad agus ag síneadh eatraimh slánúcháin ó 2 bhliain go 4 bliana, rud a thugann údar don phréimh costais ábhartha 18 faoin gcéad laistigh de 14 mhí.

Feidhmíonn an gléasra tiúchan aigéad fosfarach (H3PO4) a ardaíonn tiúchan aigéid ó 30 faoin gcéad go 54-58 faoin gcéad ag teocht 904110 céim C. Tá tiúchan, galú agus scaipeadh comhuaineach aigéid ardchreimneach ina bhfuil eisíontais fluairíde (50{{16} ppm-200 ppm-chothaithe) ó stoc cothaithe p.m.-phróiseas fliuch i gceist leis an bpróiseas. Ba é an tsonraíocht bhunaidh ná C276 don chomhlacht comhchruinnitheora, feadáin téimh, agus inmheánaigh dáileoir aigéad. Tar éis 6 bliana seirbhíse (2012-2018), léirigh cigireacht go raibh comhpháirteanna C276 sa chuid gaile ag fulaingt ó chreimeadh ginearálta measartha (0.10-0.20 mm / bl) agus ag bualadh uaireanta ag an gcomhéadan gal-leachtach.

Tháinig méadú suntasach ar an ráta creimthe nuair a sháraigh an tiúchan aigéad 45 faoin gcéad. Aithníodh le hanailís teipe gur chruthaigh na neamhíonachtaí fluairíde san aigéad próisis fhliuch in éineacht le nádúr ocsaídeach an aigéid te tiubhaithe timpeallacht laghdaithe ocsaídiúcháin mheasctha a bhí imeallach do C276. I slánúcháin 2018, chuir an gléasra leatháin feadáin C2000 (UNS N10200), plátaí dáileacháin, agus crua-earraí tacaíochta in ionad na hinmheánacha alt gaile. Tar éis 4 bliana oibríochta (2018-2022), léirigh an t-iniúchadh rátaí ginearálta creimthe de 0.01-0.03 mm / bliain gan aon poll, rud a léiríonn feabhas 6x thar C276 sa tseirbhís chéanna. Thit costas cothabhála bliantúil ó 340,000 dollar go 153,000 dollar. Aisghabhadh an phréimh ábhartha de 18 faoin gcéad (thart ar 45,000 dollar costas breise le haghaidh 3 tonna) i 14 mhí trí chothabháil laghdaithe amháin.

Foinse: Cás allamuigh arna sholáthar ag custaiméir JN Alloy (gan ainm); Nóta Iarratais Aigéad Fosfarach Haynes C2000; sonraí innealtóireachta plandaí leasacháin.

Cás-Staidéar: Gléasra Próiseála Géar Gáis Feidhm Aigéad Measctha

Roghnaigh áis phróiseála gáis ghéar na hÁise Lárnach C2000 os cionn C276 dá inmheánaí ionsúire aonaid um bhaint gás aigéadach (AGRU) chun an teaglaim de H2S, CO2, agus éilliú aigéid fhormaigh a láimhseáil san lasnairde athghinteora aimín thrua, rud a chuir deireadh le trí bliana de chreimeadh-múchadh spreagtha a bhí tar éis an t-aonad réamhtheachtaithe C276 a mhilleadh.

Próiseálann an gléasra próiseála gáis ghéar gás le 8 faoin gcéad H2S agus 12 faoin gcéad CO2, ag táirgeadh tuaslagán aimín thrua a athghiníonn lastuas ina bhfuil H2S, CO2, gal uisce, agus aigéad formach rian (HCOOH) ó dhíghrádú teirmeach tuaslagóirí amine. Rinneadh an comhdhlúthadán lasnairde athghinte agus na hinmheánacha dí-athghinte ó C276 ar dtús.

Tar éis ach 18 mí de sheirbhís, thosaigh na scáileáin mogalra sreinge tacaíochta demister C276 ag taispeáint comharthaí de scoilteadh strus-chreimeadh ag welds, agus léirigh na feadáin comhdhlúthadáin faoi-pitáil taisce le rátaí creimthe de 0.30-0.50 mm/bliain. Aithníodh an t-aigéad formach sa sruth lastuas mar an bhunchúis: is aigéad orgánach laghdaitheach é aigéad formach a ionsaíonn scannán éighníomhach C276, agus cruthaíonn H2S agus CO2 timpeallacht aigéad measctha casta ag an am céanna.

Mhol athbhreithniú innealtóireachta creimthe go gcuirfí C276 in ionad C2000 do na hinmheánacha AGRU. Bhíothas ag súil go láimhseálfadh an Cr níos airde (23 faoin gcéad) an tseirbhís ghéar H2S-CO2, agus bhíothas ag súil go gcuirfeadh an breisiú Cu (1.6 faoin gcéad) an t-ionsaí aigéid fhormaigh faoi chois. Suiteáladh eilimintí demister C2000 (UNS N10200), crua-earraí tacaíochta, agus feadáin comhdhlúthadáin in 2019. Tar éis 5 bliana oibríochta (2019-2024), ní léiríonn cigireacht aon scoilteadh, gan aon chlaonadh, agus rátaí ginearálta creimthe faoi bhun 0.02 mm / bliain. Bhí náid múchadh neamhphleanáilte ag an ngléasra a bhaineann le creimeadh AGRU sa tréimhse 5 bliana, i gcomparáid le 1.2 múchadh neamhphleanáilte in aghaidh na bliana leis an trealamh C276 ar an meán.

Foinse: Nóta Iarratais Próiseála Gáis Haynes C2000; SPE-195565-MS cás-staidéar (oiriúnaithe); sonraí allamuigh ó shaoráid gháis ghéar na hÁise Láir.

Cad iad na Caighdeáin a Rialaíonn C2000 agus C276?

Comhroinneann C2000 agus C276 na caighdeáin fhoirm táirge ASTM céanna (B575 le haghaidh pláta, B622 le haghaidh píopa gan uaim, B619 le haghaidh píopa táthaithe, B574 le haghaidh barra, B366 le haghaidh feisteas), glactar leis an dá cheann in ASME BPVC Roinn VIII Rannán 1 agus NACE MR0175/ISO 15156, ach is beag uair a tháirgeann sé muilte luaidhe C2000, a d'fhéadfadh difear a dhéanamh faoi láthair.

Roinntear an creat caighdeáin le haghaidh C2000 (UNS N10200) agus C276 (UNS N10276) den chuid is mó toisc go dtagann an dá chóimhiotal laistigh de theaghlach nicil Hastelloy C-moluibdín-chóimhiotail cróimiam. Is iad seo a leanas na príomhchaighdeáin fhoirm táirge ASTM a chlúdaíonn an dá chóimhiotal: ASTM B575 le haghaidh pláta, leatháin agus stiall; ASTM B622 le haghaidh píopa gan uaim agus feadán; ASTM B619 le haghaidh píopa táthaithe; ASTM B626 le haghaidh feadán táthaithe; ASTM B574 le haghaidh barra agus slat; ASTM B564 le haghaidh gaibhneachta; agus ASTM B366 le haghaidh feisteas butt-táthú. Soláthraíonn Cuid II de Chód Coire ASME agus Árthaigh Bhrú Cuid D luachanna struis incheadaithe don dá chóimhiotal suas go dtí 427 céim C (800 céim F) sa riocht réitigh-annealaithe. Ceadaíonn Roinn 1 ASME Roinn VIII an dá chóimhiotal le haghaidh tógáil soitheach brú. NACE MR0175/ISO 15156 I gCuid 3 liostaítear an dá chóimhiotal le haghaidh seirbhís ghéar sa riocht réitigh-annealaithe le cruas faoi bhun 35 HRC.

Difríocht phraiticiúil thábhachtach ná infhaighteacht soláthair: tá C276 á dtáirgeadh ag muilte iomadúla ar fud an domhain (Haynes, VDM, Miotail Speisialta, agus go leor muilte Síneach) agus tá sé stocáilte go forleathan i ngach méid coitianta. Is é Haynes International agus líon teoranta muilte ceadúnaithe a tháirgeann C2000 go príomha, rud a fhágann nach mbíonn stoc chomh coitianta ann agus a bhfuil agaí luaidhe níos faide de 12-20 seachtain i gcás méideanna neamhchaighdeánacha. Maidir le sceidil tionscadal, ba cheart an difríocht soláthair seo a chur san áireamh i bpleanáil soláthair ábhair.

Tábla 9. Caighdeáin Infheidhme do C2000 agus C276

Foinse: ASTM International 2024; Eagrán ASME BPVC 2023; NACE MR0175/ISO 15156-3:2020; Haynes Idirnáisiúnta.

Cad é an Costas Iomlán Úinéireachta do C2000 vs C276?

Cé go n-iompraíonn C2000 préimh costais ábhartha 15-25 faoin gcéad thar C276, in iarratais aigéad measctha agus géarseirbhíse seachadann C2000 40-60 faoin gcéad níos ísle ar chostas iomlán 20 bliain trí chothabháil laghdaithe, eatraimh níos faide, agus deireadh a chur le downtime neamhsceidealta.

Caithfidh an anailís TCO a bheith sainiúil don fheidhm-toisc go n-athraíonn luach coibhneasta C2000 vs C276 go mór ag brath ar an timpeallacht chreimneach. I seirbhís aigéad laghdaithe íon áit a bhfuil C276 leordhóthanach go teicniúil, chuirfeadh roghnú C2000 15-25 faoin gcéad leis an gcostas ábhartha gan tairbhe friotaíochta creimeadh a chur leis, ag méadú TCO. I seirbhís aigéad measctha áit a bhfuil C276 imeallach, nuair a roghnú C2000 deireadh leis an mbaol teip roimh am agus seachadann 40-60 faoin gcéad costais chothabhála níos ísle.

Léiríonn an cás-staidéar ón tiúchanoir aigéad fosfarach (Mír 10) é seo: aisghabhadh an phréimh ábhair 18 faoin gcéad i 14 mhí trí chothabháil laghdaithe. Léiríonn an tábla thíos dhá chás ionadaíocha 20-bliain TCO: (1) imoibreoir aigéid mheasctha a bhfuil C2000 ag teastáil, agus (2) malartóir teasa HCl caol nuair is leor C276.

Tábla 10. 20-Comparáid idir TCO na Bliana: C2000 vs C276

Foinse: anailís innealtóireachta JN Alloy; tagarmharcanna costais chomhiomlán cothabhála gléasra ceimiceach 2018-2024.

Ceisteanna Coitianta

C: An féidir C2000 a úsáid mar athsholáthar díreach do C276 i dtrealamh atá ann cheana féin?

A: Is féidir le C2000 ionad C276 sa chuid is mó de na timpeallachtaí ina bhfuil C276 ag feidhmiú go leordhóthanach nó ina dteipeann orthu, le heisceacht chriticiúil amháin: NACH bhfuil C2000 in ionad C276 i seirbhís HCl tiubhaithe (os cionn 20 faoin gcéad) nuair is é C276 an t-aon rogha inmharthana. I ngach timpeallacht eile, comhlíonfaidh C2000 ar a laghad chomh maith le C276, agus i dtimpeallachtaí ocsaídeacha agus aigéad measctha beidh sé i bhfad níos fearr. Le haghaidh cinntí athsholáthair, ba cheart d'innealtóir creimeadh athbhreithniú a dhéanamh ar na coinníollacha seirbhíse sonracha i gcoinne na sonraí i dTáblaí 3-6 agus 8.

C: Cén fáth nach bhfuil stoc C2000 chomh coitianta ná C276?

A: Thug Haynes International isteach C2000 sna 1990í ach níor bhain sé amach an dul i bhfód céanna sa mhargadh agus C276, atá i mbun seirbhíse ó na 1960idí agus is é an rogha réamhshocraithe é don chuid is mó d'iarratais aigéad laghdaithe. Tá C276 á dtáirgeadh ag muilte iolracha ar fud an domhain agus tá sé stocáilte go forleathan i méideanna caighdeánacha. Is é Haynes International a tháirgeann C2000 go príomha le táirgeadh teoranta tríú páirtí, rud a fhágann go mbíonn amanna luaidhe níos faide (12-20 seachtain i gcás méideanna neamhchaighdeánacha) agus costas níos airde. Maidir le sceidil tionscadal, tá soláthar luath C2000 riachtanach.

Q: Cad é an teocht uasta do C2000 agus C276 i seirbhís H2S?

A: Moltar C276 suas le 450 céim C i seirbhís H2S{-ina bhfuil, agus moltar C2000 suas le 400 céim C. Tá an difríocht seo ann mar gheall ar chion Cr níos airde C2000, rud a fhágann go bhfuil sé níos so-ghabhálaí d'ionsaí sulfair ardteochta os cionn 400 céim C.23 ACE faoi bhun 400 céim C.23 leibhéal géar-seirbhíse CMR (an teorainn ACE N00 céim uachtarach) déantar an dá chóimhiotal a fhormheas gan srianadh teochta sa riocht tuaslagáin-anaile.

Q: An bhfuil C2000 níos fearr ná C276 in uisce farraige?

A: Sea, soláthraíonn C2000 lena Cr níos airde (23 faoin gcéad vs 15 faoin gcéad) agus Cu addition (1.6 faoin gcéad) friotaíocht beagán níos fearr in uisce farraige te agus criosanna splancscáileáin i gcomparáid le C276. In uisce farraige ag 80 céim C, taispeánann C2000 go hiondúil rátaí ginearálta creimthe faoi 0.02 mm/bliain gan aon chlaonadh, agus is féidir go dtaispeánfadh C276 mion-chlaonadh. I gcás seirbhíse uisce farraige, áfach, is gnách go mbíonn Alloy 625, Alloy 254 SMO, nó gráid shár-austenític níos éifeachtaí ó thaobh costais de mura bhfuil coinníollacha aigéad measctha i láthair freisin.

C: An féidir C2000 agus C276 a tháthú dá chéile?

A: Is féidir, is féidir C2000 agus C276 a tháthú dá chéile trí úsáid a bhaint as miotal filler ERNiCrMo-10 (UNS N06059), a bhfuil comhdhéanamh idirmheánach idir an dá bhonnmhiotal. Is féidir filler ERNiCrMo-14 (UNS N06200), a forbraíodh go sonrach do C2000, a úsáid freisin ach tá cóimheas Cr:Mo beagán difriúil aige. Maidir le welds neamhionanna C2000-go-C276, is é ERNiCrMo-10 an moladh caighdeánach. Tá cáilíocht nós imeachta de réir ASME Alt IX riachtanach le haghaidh táthaithe táirgthe. Beidh airíonna idirmheánacha idir C276 agus C2000 ag an miotal táthú mar thoradh air.

Q: Cad é an PREN de C2000 agus conas é a chur i gcomparáid le C276?

A: Tá PREN (Uimhir Choibhéise Friotaíocht Pitting) thart ar 65-70 ag C2000, arna ríomh mar Cr faoin gcéad (23) + 3.3 uair Mo faoin gcéad (16) + 16 uair N faoin gcéad (0), thart ar 65-70. Tá PREN de thart ar 68 ag C276, arna ríomh mar Cr faoin gcéad (15) + 3.3 huaire Mo faoin gcéad (16) + 3.3 huaire W faoin gcéad (3.75) + 16 huaire N faoin gcéad (0), thart ar 68. Tá luachanna PREN an-chosúil ag an dá chóimhiotail sa raon 65-70, rud a chiallaíonn go bhfuil pitting clóiríd teoiriciúil cosúla acu. Go praiticiúil tá an difríocht feidhmíochta idir C2000 agus C276 á thiomáint go príomha ag an gcothromaíocht Cr:Cu do mheáin ocsaídeacha, ní ag PREN amháin.