Hastelloy C-276 vs UNS32205 soojusvaheti jaoks

Nii Hastelloy C-276 kui ka UNS S32205 sobivad kasutamiseks soojusvahetites, kuid need lahendavad erinevaid korrosiooniprobleeme. Enamikus sulamite võrdlemisel on UNS S32205 dupleksroostevaba teras praktiline valik kloriidisisaldusega jahutusvee, riimveega ja tugevusele orienteeritud konstruktsioonide puhul, samas kui Hastelloy C-276 on mõeldud agressiivsemateks keemilisteks rakendusteks, mis hõlmavad tugevaid happeid, segahappeid, halogeniide, tõsise pragukorroosiooni ohuga või kõrge väärtusega seadmetele, kus korrosioonist tingitud rike oleks vastuvõetamatu. Õige vastus sõltub vähem soojusvaheti tüübist ja rohkem protsessivedelikust, jahutusainest, töötemperatuurist, keevitusdetailidest, puhastuskemikaalidest ja seiskamise tagajärgedest.

Milline sulam on soojusvaheti jaoks parem valik?

Tüüpilise soojusvaheti puhul, kus jahutusainena kasutatakse kloriide sisaldavat vett või riimvett, on UNS S32205 sageli tasakaalustatum valik, kuna see ühendab endas head kloriiditaluvust, suurt mehaanilist tugevust, head keevitatavust ja madalamaid elutsükli kulusid võrreldes kõrgemate niklisulamid. Soojusvaheti puhul, mis puutub kokku soolhappe ja väävelhappega rasketes tingimustes, oksüdeerivate ja mitteoksüdeerivate hapetega, segatud keemiliste vooludega, kloriididega koos pragude tekkimise riskiga või muudes agressiivsetes halogeniidikeskkondades, Hastelloy C-276 on tavaliselt turvalisem valik korrosioonikindluse seisukohalt. Haynes kirjeldab HASTELLOY® C-276 sulamit (UNS N10276) kui nikkel-kroom-molübdeenisulamit, mida kasutatakse keemilistes protsessiseadmetes, sealhulgas soojusvahetites, samas kui Alleima kirjeldab SAF® 2205 (UNS S32205) eriti sobivaks soojusvahetitele, kus jahutusainena kasutatakse kloriidisisaldavat või riimvett.

Otsuse lühikokkuvõte:

• Vali Hastelloy C-276 kui peamiseks ohuks on agressiivne keemiline korrosioon, happe mõju, kloriididest tingitud punkt- või pilukorrosioon rasketes tingimustes või pingekorrosioon karmides kloriidisisaldusega keskkondades.
• Vali UNS S32205 kui peamine nõue on tugev ja ökonoomne duplex roostevabast terasest soojusvaheti materjal kloriide sisaldava vee, riimvee ja paljude kloriididega saastunud rafineerimis- ja töötlemislahuste jaoks või konstruktsioonide jaoks, kus suurem tõmbetugevus aitab vähendada paksust.
• Ärge valige ühtegi neist ainult klassi nime põhjal. Enne lõpliku spetsifikatsiooni kinnitamist tuleb kontrollida lahuse keemilist koostist, temperatuuri, pH-väärtust, kloriidisisaldust, oksüdeerimisvõimet, voolukiirust, saastumiskalduvust, puhastusprotseduuri, torude ja torulehe vahelist konstruktsiooni ning kohaldatavaid normatiivnõudeid.
  

  Kõrvuti asetsevate soojusvahetite sulamite valiku skeem

Kiire võrdlusülevaade

See Hastelloy-sulamite võrdlus muutub selgemaks, kui neid kahte sulamit hinnatakse samade praktiliste kriteeriumide alusel.

• Põhimetallide sulamite perekond
  • Hastelloy C-276: Nikkel-kroom-molübdeen-volfram-sulam, mida turul tuntakse kui kõrge jõudlusega korrosioonikindlat niklisulamit.
  • UNS S32205: Duplex-roostevaba teras, millel on segatud austeniit-ferriitne struktuur ja mida seostatakse tavaliselt 2205-seeria duplex-terassortidega.
  • Praktiline mõju: C-276 on korrosioonikindlusele rõhku andev sulam; UNS S32205 on tugevuse ja korrosioonikindluse vahel tasakaalu pakkuv sulam.
• Parim soojusvaheti valik
  • Hastelloy C-276: Keemiliste protsesside soojusvahetid, happejahutid või -soojendid, töökeskkond, kus esineb suurt kloriidide/halogeniidide koormust, ning seadmed, kus valitseb kohaliku korrosiooni oht.
  • UNS S32205: Jahutusvee soojusvahetid, riimvee soojusvahetid, paljud kloriididega saastunud protsessivood, nafta- ja gaasitööstuse või rafineerimistehase ülesanded lubatud piirväärtuste raames.
  • Praktiline mõju: Kui vool on keemiliselt agressiivne, tõuseb C-276 kandidaatide nimekirjas kõrgemale kohale. Kui tegemist on peamiselt veepoolse kloriidkorrosiooniga, võib UNS S32205 olla majanduslikult soodsam lahendus.
• Korrosioonikindluse profiil
  • Hastelloy C-276: Suur vastupidavus oksüdeerivatele ja mitteoksüdeerivatele hapetele, kloriidide põhjustatud punktkorrosioonile, pragukorrosioonile ja kloriidide põhjustatud pingekorrosioonile.
  • UNS S32205: Hea vastupidavus üldkorrosioonile, punktkorrosioonile, pragukorrosioonile, erosioonikorrosioonile, korrosiooniväsimusele ja pingekorrosioonile kloriidisisaldusega keskkondades.
  • Praktiline mõju: Mõlemad võivad kloriidikeskkonnas ületada tavaliste austeniitsete roostevabade teraste omadusi, kuid C-276 on üldiselt mõeldud kasutamiseks veelgi karmimates keemilistes keskkondades.
• Tugevus ja mehaaniline konstruktsioon
  • Hastelloy C-276: Plastiline, vormitav, keevitatav ja sobiv nõudlike keemiatööstuse seadmete valmistamiseks.
  • UNS S32205: Pakub suurt mehaanilist tugevust, mida Alleima kirjeldab kui ligikaudu kaks korda suuremat tõmbetugevust kui austeniitsel roostevabal terasel.
  • Praktiline mõju: UNS S32205 võib olla sobiv valik, kui olulised on tugevus, survekindlus ja kaal, samas kui C-276 valitakse juhul, kui otsustavaks teguriks on korrosioonivaru.

Materjali omadused ja disaini eesmärk

Hastelloy C-276 on loodud kasutamiseks tugeva korrosiooni tingimustes

Hastelloy C-276, mida nimetatakse ka UNS N10276, ei ole lihtsalt “parem ”roostevaba teras”. See on nikkelipõhine korrosioonikindel sulam milles on nimiväärtusega nikli sisaldus, kroomi, molübdeeni, raua ja volframit ning väga madal süsiniku- ja räni sisaldus. Haynes märgib, et sulam töötati välja nikli-kroomi-molübdeeni sepistatud materjalina, mis vähendas keevitamisega seotud probleeme ja levis laialdaselt keemiatööstuses ning sellega seotud valdkondades.

Soojusvahetite valdkonnas tähendab see, et C-276-t kaalutakse tavaliselt juhul, kui vaheti puutub kokku vooluga, mis võib standardseid roostevabast terasest klassidest kahjustada: soolhape, agressiivsed väävelhappe kontsentratsioonid, niisked klooriga seotud keskkonnad, segahapped, kloriide sisaldavad happed või pragud, mida ei ole võimalik täielikult vältida. Selle väärtus ei seisne mitte ainult üldises korrosioonikindluses; sageli on just vastupidavus lokaalsele korrosioonile see, mis õigustab materjali vahetamist. Toru võib suurema osa pinnast vaadata välja vastuvõetavalt, kuid siiski enneaegselt rikki minna, kui punktkorrosioon, pragukorrosioon või pragunemine algab sadestusest, tihendi servast, valtsitud ühendusest või seisva vee tsoonist.

UNS S32205 on loodud tagamaks tasakaalustatud tugevust ja kloriiditaluvust

UNS S32205 on dupleksroostevaba teras 2205-dupleksiga seotud keemilised omadused. Alleima nimetab SAF® 2205-t kui dupleksne austeniit-ferriitne roostevaba teras millel on kõrge vastupidavus pingekorrosioonile kloriidisisaldusega keskkondades, kõrge vastupidavus üldkorrosioonile, punktkorrosioonile ja pilukorrosioonile, kõrge mehaaniline tugevus ning hea keevitatavus. Selle nominaalne koostis põhineb peamiselt kroomil, niklil, molübdeenil ja lämmastikul, kusjuures keemiline koostis on optimeeritud dupleksroostevaba perekond, mis tagab samaväärse kõrge korrosioonikindluse.

Soojusvahetite puhul on UNS S32205 sageli 316L-st “parem valik”, kui probleemiks on kloriidid, suurem tugevus või korrosiooniväsimus. See ei ole niklisulami C-276 universaalne asendaja, kuid võib olla suurepärane valik, kui vedelik ei ole tugevalt happeline ega keemiliselt redutseeriv ning kui projekteerimistingimused jäävad lubatud piiridesse. Praktilises Hastelloy ja dupleksi võrdluses võidab UNS S32205 juhul, kui rakendus ei vaja C-276 keemilist vastupidavust ja projekt saab kasu dupleksi tugevusest.

Milline sulam talub paremini kloriide ja pilukorroosiot?

Hastelloy C-276 on sobivam valik tugevalt kloriidide ja halogeniididega saastunud keskkondades, eriti seal, kus on oodata pilukorroosiot, ladestumisi, seisva veega piirkondi, happelisi kloriide või segatud keemilist mõju. UNS S32205-l on samuti tugev kloriiditaluvus võrreldes tavaliste austeniitsete roostevabade terastega ning seda kasutatakse spetsiaalselt kloriide sisaldava või poolsoolase jahutusvee puhul, kuid seda ei tohiks pidada C-276-ga võrdväärseks agressiivses happe-halogeniidide keskkonnas. Haynes väidab, et C-276-l on kloriidide ja muude halogeniidide juuresolekul silmapaistev vastupidavus punkt- ja pilukorroosioonile, samas kui Alleima väidab, et SAF® 2205-t saab kasutada märkimisväärselt kõrgematel temperatuuridel ja suurema kloriidisisaldusega kui ASTM TP304 ja TP316, ilma et viidatud laboritingimustes tekiks punktkorrosiooni.

Kasutage seda kloriidile keskenduvat sulamite võrdlust:

• Kui kloriid esineb peamiselt jahutusvees
  • Hastelloy C-276: Tehniliselt vastupidav, kuid võib sisaldada rohkem sulamit, kui kasutusolukord nõuab, välja arvatud juhul, kui tingimused on ebatavaliselt kuumad, seisvad, happelised või tekitavad kergesti pragusid.
  • UNS S32205: Sobib sageli hästi poolsoolase või kloriidi sisaldava jahutusvee jaoks, kui projekteerimis- ja kasutustingimused on sobivad.
  • Otsustamishetk: Alustage UNS S32205-ga, kui tegemist on pigem riimveega jahutusveega kui agressiivse keemilise happe keskkonnaga.
• Kui kloriid satub kokku madala pH-tasemega või agressiivsete kemikaalidega
  • Hastelloy C-276: Sobivam, kuna selle nikkel-molübdeen-kroomi keemiline koostis on mõeldud tagama laiaulatuslikku vastupidavust keemilisele korrosioonile.
  • UNS S32205: Võib olla piiratud, kui hape on aktiivne, saastunud, kuum või asub väljaspool duplex-roostevabast ümbrist.
  • Otsustamishetk: Siirduge C-276 juurde, kui kloriidid ei ole lihtsalt vees leiduvad soolad, vaid osa keemiliselt agressiivsest protsessivoost.
• Kui pragusid ei ole võimalik vältida
  • Hastelloy C-276: Sobib paremini kohtadesse, kus tihenditega liitekohtadest, torude ja torulehe vahelistest pragudest, sadestustest või madala voolukiirusega piirkondadest tulenevalt suureneb kohaliku korrosiooni oht.
  • UNS S32205: Parem kui paljud tavalised roostevabad terased, kuid nõuab siiski hoolikat projekteerimist, valmistamist, puhastamist ja voolukiiruse reguleerimist.
  • Otsustamishetk: Kui juurdepääs kontrollimiseks on raske ja seisakud on kulukad, võib C-276-i suuremat korrosioonivaru olla lihtsam õigustada.
• Kui peamine mure on pingekorrosioonist tingitud pragunemine
  • Hastelloy C-276: Haynes teatab tugevast vastupidavusest kloriidist tingitud pingekorrosioonilõhenemisele ning märgib, et C-276 puhul ei esinenud lõhenemist viidatud 1 008-tunnises keeva magneesiumkloriidi katses.
  • UNS S32205: Alleima teatab, et SAF® 2205-l on hea vastupidavus SCC-le ning viidatud kaltsiumkloriidi katsetes oli selle vastupidavus märkimisväärselt suurem kui tavalistel austeniitsetel roostevabadel terastel.
  • Otsustamishetk: Mõlemad on tavalistest austeniitsetest roostevabast terastest paremad, kuid C-276 jääb parimaks valikuks karmimate kloriidide ja kemikaalide kombinatsioonide puhul.

Happekeskkonnas eralduvad need kaks sulamit üksteisest

Happekeskkonnas muutub valik Hastelloy C-276 ja UNS32205 vahel sageli selgemaks. C-276 on laialdaselt kasutusel keemiatööstuse seadmetes, kuna see on vastupidav laiale valikule korrosiivsetele kemikaalidele, sealhulgas nii oksüdeerivatele kui ka mitteoksüdeerivatele hapetele. Haynes võrdleb C-276-t eriti soodsalt roostevabade terastega soolhappe ja väävelhappe keskkonnas ning märgib oma võrdlusgraafikutes, et soolhappe kontsentratsioonil üle umbes 5 protsendi on C-276-l roostevabade terastega võrreldes märkimisväärselt paremad omadused. (haynesintl.com)

UNS S32205 toimib hästi valitud töötlemislahustes ja lahjendatud väävelhappe keskkondades, kuid dupleksroostevabad terased ei sobi iga happe kasutamiseks. Alleima märgib, et lisandid võivad suurendada protsessihappe lahuste korrosiivsust, ning soovitab aktiivse korrosiooni ohu korral kasutada kõrgemalt legeeritud materjale. See on soojusvahetite puhul äärmiselt oluline hoiatus, sest tegelikud vedelikud käituvad harva nagu puhtad laborihapped; need võivad sisaldada kloriide, fluoriide, oksüdeerijaid, metallioone, hõljuvaineid, puhastusjääke või kontsentratsioonimuutusi kuumadel pindadel. (alleima.com)

Praktiline võrdlus happekeskkonnas kasutamisel:

• Soolhape või soolhappe segud: Eelistage Hastelloy C-276-t, välja arvatud juhul, kui katsed ja kogemused toetavad selgelt dupleksroostevaba terase kasutamist.
• Lahjendatud, kontrollitud happesusega ja mõõduka temperatuuriga: UNS S32205 võib kaaluda, kui happeline koostis, lisandid ja temperatuur jäävad tõestatud piiridesse.
• Taimede keemilise koostise muutlikkus: Eelistage C-276-t või nõudke kupongkatseid, kuna rikked ja kontsentratsioonikõikumised võivad rikkeviisi oluliselt mõjutada.
• Happe ja sadmete koosmõju või sadmete all tekkiv korrosioon: Kui puhastamisel ei ole võimalik kindlalt vältida vee kogunemist pragudesse, kasutage toodet Favor C-276.
• Soojusvaheti happepuhastus: Kontrollige, kas puhastuskemikaalid on tavapärasest tööstuslikust kasutusest agressiivsemad; paljud materjalirikked tekivad just puhastamise käigus, mitte pideva tootmise ajal.

Soojusülekande ja temperatuuri käitumine on olulised, kuid peamine probleem on ikkagi korrosioon

Soojusjuhtivust tuuakse mõnikord põhjusena, miks eelistada dupleksroostevaba terast niklisulamist. Puhaste keskkondade arvutustes võib soojusjuhtivus mõjutada seina takistust, kuid paljudes tööstuslikes soojusvahetites ei ole määravaks takistuseks üksnes metallsein, vaid sageli ka saastumine, kile koefitsiendid, voolumuster, katlakivi, sadestumiste teke või korrosioonivarud. Seetõttu tuleks materjali valimisel alustada korrosioonikindlusest ja seejärel veenduda, kas valitud torusein, paksus ja soojusvaheti geomeetria vastavad soojusülekande nõuetele.

Kättesaadavate tehniliste andmete põhjal on C-276 ja SAF® 2205 soojusjuhtivuse vahemikud soojusvaheti tavapärastes temperatuurides üldjoontes võrreldavad: Haynes on märkinud C-276 soojusjuhtivuseks 11,2 W/m·°C temperatuuril 100 °C ja 12,9 W/m·°C juures 200 °C juures, samas kui Alleima näitab SAF® 2205 soojusjuhtivuseks 16 W/m·°C juures 100 °C ja 17 W/m·°C juures 200 °C. Need arvud ei tähenda automaatselt, et UNS S32205 tagab parema soojusvaheti, sest suurem lubatud korrosioonikindlus võib võimaldada teistsugust konstruktsiooni, puhastusintervalli või eeldatavat kasutusiga. (haynesintl.com)

Temperatuur mõjutab sulami valikut ka teisel viisil: metallurgilised piirangud ja standardite nõuded. Alleima hoiatab, et SAF® 2205 pikaajaline kokkupuude temperatuuriga üle 280 °C võib muuta mikrostruktuuri ja vähendada löögikindlust, märkides samas, et soojusvaheti torud mõnel juhul võib seda kasutada kõrgemate temperatuuride juures ning täpsema teabe saamiseks soovitatakse võtta ühendust tarnijaga. Surveanumate puhul määrab Alleima teatud viidatud nõuete kohaselt maksimaalseks temperatuuriks 280 °C, seega peaksid projekteerijad kontrollima kehtivaid norme ja toote spetsifikatsiooni, selle asemel et eeldada, et kõikidel 2205-seeria komponentidel on sama temperatuuritaluvus.

Millist varianti on kulude seisukohast lihtsam põhjendada?

UNS S32205 kasutamist on tavaliselt lihtsam põhjendada esialgsete materjalikulude ja elutsükli kulude seisukohalt, kui kasutuskeskkond jääb dupleksroostevaba terase kasutusalasse, samas kui Hastelloy C-276 kasutamist on lihtsam põhjendada juhul, kui korrosioonikahjustuste, lekkimise, saastumise, planeerimata seisakute või asendamise kulud on kõrgemad kui sulami lisakulu. See on kõige levinum praktiline vastus Hastelloy ja dupleksroostevaba terase vahelisel valikul: dupleksroostevaba teras on soodne valik mõõduka kloriidikoormuse korral ning C-276 on riski vähendav valik tugeva keemilise korrosiooni korral.

Vaadake kulusid mitmest vaatenurgast, mitte ainult kilogrammihinna seisukohast:

• Materjalide ostukulu
  • Hastelloy C-276: Kõrgem nikli-, molübdeeni- ja volframisisaldus muudab selle tavaliselt kõrgekvaliteediliseks materjaliks.
  • UNS S32205: Tavaliselt on need ökonoomsemad kui kõrge niklisisaldusega korrosioonikindlad sulamid.
  • Otsustamishetk: Kui mõlemad sulamid on tehniliselt sobivad, on UNS S32205-l tavaliselt tugevam hankepõhjendus.
• Valmistamis- ja keevituskulud
  • Hastelloy C-276: Materjal on keevitatav ja vormitav, kuid tootmisel tuleb arvesse võtta töökarastumist, vormimispiiranguid, sobivate täitemetallide valikut ning vajaduse korral vormimisejärgseid kuumtöötlemisnõudeid.
  • UNS S32205: Hea keevitatavus, kuid keevitamisel tuleb säilitada dupleksfaasi tasakaal ning järgida soojuskoormuse ja keevituskihtidevahelise temperatuuri kontrolli nõudeid.
  • Otsustamishetk: Kumbagi sulamit ei tohi võtta kergelt; kasutage valitud materjaliga kogemust omavaid tootjaid.
• Seisakud ja rikke tagajärjed
  • Hastelloy C-276: See on atraktiivsem juhul, kui rike põhjustaks tootmise seiskumise, tekitaks keskkonnaohu, saastaks toodet või nõuaks keerulist torustiku vahetamist.
  • UNS S32205: See on sobivam juhul, kui kontrollimine, puhastamine ja asendamine on teostatavad ning korrosioonirisk on tõendatult vastuvõetav.
  • Otsustamishetk: Mida kõrgem on seiskamiskaristuse määr, seda olulisem on korrosioonivaru.
• Kasutusaja ebakindlus
  • Hastelloy C-276: Sobib paremini juhul, kui keemiline koostis varieerub või on oodata häiritud tingimusi.
  • UNS S32205: Sobib paremini juhul, kui akende käitamist juhitakse ja toetatakse varasema töökogemuse või katsetustega.
  • Otsustamishetk: Makske kindluse eest, kui protsessikeemiat ei ole võimalik rangelt kontrollida.

Tootmine, keevitamine ning toru ja torulehe ühendusdetailid mõjutavad töökindlust

Soojusvaheti materjal võib halva valmistamise tõttu rikki minna isegi siis, kui alussulam on sobiv. Keevisõmblused, laiendatud toruotsad, praod torulehtedel, deflektorite kokkupuutepunktid, ummistunud äravoolud, tihendite liitekohtad ja halvasti puhastatud pinnad on tavalised kohad, kus korrosioon algab. See on eriti oluline Hastelloy võrdluses, kuna valitud sulam on vaid üks osa korrosioonisüsteemist.

Hastelloy C-276 puhul märgib Haynes, et see sulam sobib tavapäraste keevitusmeetoditega, sealhulgas GMA/MIG, GTA/TIG ja SMA/elektroodkeevitus, ning täpsustab, et sobivad täitemetallid on saadaval. Haynes märgib ka, et C-276-st valmistatud tooted tarnitakse tehases pehmendatud kujul, kui ei ole teisiti täpsustatud, ning et optimaalse omaduste taastamiseks on vaja teostada korduspehmendamine pärast kuumvormimist ja pärast külmvormimist, mis ületab määratud deformatsioonitingimusi.

UNS S32205 puhul keskendub keevitamispraktika dupleksstruktuuri säilitamisele. Alleima märgib, et SAF® 2205-t on võimalik keevitada ilma eelsoojendamiseta ja et järgnev kuumtöötlus ei ole tavaliselt vajalik, soovitades samas kontrollitud soojuskoormust ja keevituskihtidevahelist temperatuuri alla 150 °C. Samas allikas märgitakse, et torude laiendamine nõuab austeniitsetest roostevabast terasest suuremat algjõudu, kuna selle tõmbetugevus ja venivuspiir on kõrgemad, mis on otseselt seotud soojusvaheti valmistamisega.

Mõlema sulami tehnilised kontrollpunktid:

• Määrake kindlaks, kas torud on õmbluseta või keevitatud ning vastavad kehtivatele ASTM-standarditele, ASME, EN või projekti standard.
• Torud, torupõhi, pealekantav keeviskiht, täitemetall ja tihendi materjal peavad sobima kokku sama korrosioonikeskkonna tingimustega.
• Vältige võimaluse korral tupikuid, seisva veega lõhesid ja setete kogunemiskohti.
• Määrake sulami jaoks sobivad puhastus-, peitsimis-, passiivimise või pinnaviimistluse nõuded.
• Jälgige keevitusprotseduuri kvalifitseerimist, soojuskoormust, kihtidevahelist temperatuuri ja kontrolli.
• Kriitiliste seadmete puhul tuleb nõuda materjalide katsetulemuste aruandeid ja materjali kindlakstegemist.
• Hinnake galvaanilisi paare, kui soojusvaheti koosneb erinevatest sulamitest.

Rakendusepõhised soovitused

Jahutusvee ja riimvee soojusvahetid

UNS S32205 on sageli esimene sulam, mida kaalutakse soolapidavat jahutusvett või riimvett kasutavate soojusvahetite puhul. Selle punktkorrosioonikindluse, pingekorrosioonikindluse, erosioonikorrosioonikindluse ja suure tugevuse kombinatsioon sobib paljude veepoolse soojusvaheti probleemide lahendamiseks paremini kui standardse 300-seeria roostevaba terase puhul. Alleima nimetab konkreetselt SAF® 2205 eriti sobivaks soojusvahetitele, kus kasutatakse kloriidi sisaldavat või riimvett.

Hastelloy C-276 võib siiski valida merevee läheduses või riimvees kasutamiseks, kui pragude tekkimise oht on suur, temperatuurid on kõrged, sadestused on püsivad või rikke tagajärjed on äärmiselt tõsised. Siiski ei pruugi lisatud sulamisisaldus paljude kontrollitud jahutusvee rakenduste puhul pakkuda proportsionaalset majanduslikku kasu. Parim tava on võrrelda kogumaksumust, juurdepääsu kontrollimiseks, puhastamisstrateegiat ja eeldatavat saastumiskäitumist, mitte valida ainult korrosiooniklassi alusel.

Keemilised protsessid ja happevahetid

Hastelloy C-276 on tavaliselt tugevam valik keemiatööstuse soojusvahetite puhul, kus protsessipoolel kasutatakse agressiivseid happeid, kloriide, halogeniide või keemiliselt ebamääraseid aineid. Haynes loetleb C-276 tüüpilisi rakendusi keemiatööstuses, sealhulgas reaktorid, soojusvahetid ja kolonnid, ning kirjeldab selle vastupidavust nii oksüdeerivatele kui ka mitteoksüdeerivatele hapetele.

UNS S32205 võib sobida vähem agressiivsete protsessilahuste jaoks, eriti juhul, kui on vaja kloriiditaluvust ja tugevust, kuid keskkond ei ole tugevalt redutseeriv, tugevalt happeline ega kaldu aktiivse korrosiooni tekkele. Kui vool sisaldab korrosiivsust suurendavaid lisandeid, tuleks konstruktsiooni sobivust kontrollida korrosiooniandmete või praktiliste katsete abil. Kõigi happekeskkonnas töötavate soojusvahetite puhul tuleb materjalide hindamisel arvesse võtta käivitamis-, seiskamis-, puhastamis-, kontsentratsiooni- ja aurustumistingimusi.

Rafineerimistehased, nafta- ja gaasitööstus ning happelised keskkonnad

UNS S32205 on leidnud laialdast kasutust nafta- ja gaasitööstuses ning rafineerimistehastes, eriti juhtudel, kus kloriidid, vesiniksulfiidiga seotud kaalutlused ja mehaaniline tugevus moodustavad projekteerimise aluse. Alleima loetleb NACE-ga seotud heakskiidud ja vastuvõtutingimused materjalile SAF® 2205 happe-sisaldavates keskkondades, kus piirangud sõltuvad tingimustest, kõvadusest, vesiniksulfiidi osarõhust ja temperatuurist. Neid üksikasju tuleks kontrollida otse projekti suunava standardi ja täpse tootevormi alusel.

Hastelloy C-276 võib olla asjakohane ka happelistes või väga korrosiivsetes keemilistes rakendustes, eriti kui esineb üheaegselt kloriidide põhjustatud pingekorroosioon, sulfiidide põhjustatud pingekorroosioon ja agressiivsed protsessikemikaalid. Seda tuleks kaaluda juhtudel, kus dupleksroostevaba teras ei ole tehniliselt sobiv või kui soojusvaheti töötab äärmiselt rasketes segakeskkondades. Lõplik otsus tuleks teha korrosioonitehniliste soovituste alusel, mitte üldise materjaliklassi asendamise põhimõttel.

Valikukontrollnimekiri enne sulami määramist

Enne Hastelloy C-276 ja uns32205 soojusvaheti jaoks, koguda teenuseandmeid, mis tegelikult mõjutavad korrosiooni ja konstruktsiooni töökindlust.

• Protsessikeemia: Määrake kindlaks kõik peamised ja kõrvalised koostisosad, sealhulgas kloriidid, happed, oksüdeerijad, väävliühendid, fluoriidid, metallioonid ja puhastuskemikaalid.
• Töötemperatuur: Kasutage tavalisi, maksimaalseid, ülekuumenemise, käivitamise, seiskamise ja puhastamise temperatuure, mitte ainult projekteeritud keskmist temperatuuri.
• pH ja kontsentratsioon: Kontrollige, kas aurustumine, keemine, katlakivi tekkimine või kontsentratsioon soojusülekandepinnal muudab kohalikku keemilist koostist.
• Vool ja saastumine: Võtke arvesse voolukiirust, tahkeid aineid, bioloogilist kattumist, katlakivi teket, kattealust korrosiooni ja seisva veega piirkondi.
• Soojusvaheti konstruktsioon: Kontrollige toru- ja mantel-, plaadi-, keevitatud plaadi-, tihendiga plaadi-, kahetoru- või spiraalgeomeetriat, et tuvastada pragude tekkimise oht.
• Valmistamisprotsess: Kinnita torude keevitamine, torude laiendamine, torupõhja materjal, pealiskatted, lisametallid, kuumtöötlus ja kontrollinõuded.
• Koodinõuded: Kontrollige ASME, ASTM, NACE, EN, kliendi ja surveseadmete eeskirju, et teada saada toote täpne vorm ja temperatuur.
• Hoolduskava: Arvesse tuleb võtta puhastuskemikaale, puhastamise sagedust, juurdepääsu kontrollimiseks, torude vahetamise keerukust ja varuosade kättesaadavust.
• Rikke tagajärg: Hinnake lekke, ristsaastumise, keskkonnamõju, ettenägematu seisaku ja asendamise kulusid.
• Tõendid: Kui kasutustingimused on piiripealsed, kasutage tarnija andmeid, varasemaid kogemusi tehases, korrosiooniproove, katseid või kolmanda osapoole korrosioonihinnangut.

Lõplik soovitus

Soojusvahetite puhul on praktiline soovitus lihtne: valige UNS S32205, kui tegemist on kloriidisisaldusega veega, riimveega või mõõduka protsessikeskkonnaga, kus dupleksroostevaba terase toimivus on tõestatud ja kulutõhusus on oluline. Määrake materjaliks Hastelloy C-276, kui soojusvaheti puutub kokku agressiivsete hapetega, kemikaalide segudega, halogeniididega, rasketes pragudega tingimustes, muutuva keemilise koostisega või kui korrosioonirikke tagajärjed on tõsised.

Parim sulamite võrdlus ei ole mitte “milline metall on paberil tugevam”, vaid “milline materjal tagab soojusvaheti töökindluse tegelikus vedelikus”. UNS S32205 on tugev, ökonoomne ja korrosioonikindel dupleksroostevabast terasest variant. Hastelloy C-276 on kõrgemalt legeeritud kaitsevalik raskemate keemiliste tingimuste jaoks. Kui kasutusolud jäävad nende kahe vahele, ärge arutlege: testige tegelikku vedelikku, modelleerige halvimad töötingimused ja vaadake enne ostu läbi soojusvaheti konstruktsiooni üksikasjad.