Hastelloy G-30 срещу G-35: данни за устойчивост на корозия на фосфорна киселина и смесена киселина

Съдържание

1. Какво представляват Hastelloy G-30 и G-35 и как се различават техните състави?
2. Коя сплав издържа по-добре на мокър{0}}процес на фосфорна киселина?
3. Как се сравняват G-30 и G-35 при работа с азотна киселина и смесена окислителна киселина?
4. Коя сплав се представя по-добре при редуциране на киселини - солна и сярна?
5. Как се сравняват G-30 и G-35 за питинг, корозия в цепнатини и хлоридно корозионно напукване?
6. G-30 и G-35 запазват ли устойчивостта на корозия в заварено състояние?
7. Как се сравняват механичните свойства и производствените характеристики?
8. Кои ASTM, ASME и индустриални стандарти управляват G-30 и G-35?
9. Коя сплав трябва да посочите - G-30 или G-35?
10. Често задавани въпроси

Какво представляват Hastelloy G-30 и G-35 и как се различават техните състави?

G-35 (UNS N06035) е по-високо-хром, по-високо{4}}молибден, ниско-желязо развитие на G-30 (UNS N06030), предназначено-създадено от Haynes International за разширяване на устойчивостта на корозия отвъд оригиналната обвивка на фосфорна киселина за мокър процес на G-30 в по-тежки окислителни и замърсени с хлориди условия.

И двете сплави принадлежат към семейството на никел-хром-молибден „G“, разработено специално за мокър{2}}производство на фосфорна киселина - една от най-корозивните индустриални среди, тъй като търговската киселина съдържа нереагирала сярна киселина, флуоридни йони и хлоридни йони заедно с първичната фосфорна киселина. G-30 беше решението от първо-поколение; G-35 беше представен по-късно с по-бедна, по-високо{11}}хромна химия, която премахва по-голямата част от желязото и заменя стратегията на G-30 за мед и волфрам с по-високо съдържание на хром и молибден.

Източник: Таблици с данни за номинален състав на Haynes International за сплави HASTELLOY G-30 и G-35.

Най-голямата металургична разлика е желязото: G-30 носи 15% желязо, докато G-35 е ограничен до 2%. Желязото разрежда богатия на хром-пасивен филм и като цяло е вредно за представянето в окислителни киселини, което е основната причина химията с по-високо-Cr, ниско съдържание на Fe на G-35 да дърпа напред във фосфорната и азотната киселина, въпреки че двете сплави споделят подобна философия на дизайна на никел-хром-молибден.

Коя сплав издържа по-добре на мокър{0}}процес на фосфорна киселина?

G-35 показва значително по-ниски нива на корозия от G-30 в по-голямата част от комерсиално приложимия мокър-обхват на фосфорна киселина, въпреки че двете сплави се сближават - и краищата на G-30 много малко напред - при единственото най-тежко тествано състояние: 85% киселина при кипене.

Мокър-процес фосфорна киселина (P₂O₅) се произвежда чрез смилане на фосфатна скала със сярна киселина и прогресивно се концентрира от около 30% до 54% ​​P₂O5 чрез серия от изпарители; и двете сплави са разработени и тествани специално за това задължение, включително в реална 36/48/54% мокра{6}}киселина при 121 градуса (250 градуса F), доставена от производител от Флорида. Данните за степента на кипене на реагент по-долу изолират ефекта-на киселинна-сила на сходна-за-подобна основа.

Източник: таблици за корозия на-реагент на Haynes International с фосфорна киселина, информационни листове за сплави HASTELLOY G-30 и G-35 (Corrosion Laboratory Jobs 5-03, 30-04, 449-82).

При 60-80% киселина степента на корозия на G-35 е с 30-75% по-ниска от G-30 - значима разлика за живота на тръбата на изпарителя. Обръщането при 85% кипене е полезно напомняне, че класирането на сплавта при работа с киселина е специфично за състоянието: за най-концентрираната, най-гореща фосфорна киселина работни точки, сервизните данни или изпитването на купона при действителното състояние на завода трябва да потвърдят избора, вместо да приемат, че общата тенденция се запазва в крайния край на диапазона.

Как се сравняват G-30 и G-35 при работа с азотна киселина и смесена окислителна киселина?

По-високото съдържание на хром в G-35 му осигурява постоянна, приблизително 2-3 пъти по-ниска скорост на корозия от G-30 при всяка подходяща концентрация на кипяща азотна киселина, което го прави по-силният кандидат за бани за ецване с азотна киселина, смесено азотно/флуороводородно ецване на неръждаема стомана и други силно окисляващи или смесени киселинни потоци, съдържащи азот киселина.

Източник: Таблици за корозия на азотна киселина на Haynes International, листове с данни за сплави HASTELLOY G-30 и G-35 (Работа на лабораторията за корозия 6-03).

Съдържанието на хром е основният двигател на пасивността в окислителните киселини и собствените сравнителни графики на линията от 0,1 mm/y на Haynes International поставят производителността на G-35 близо до сплав 625 в солна и сярна киселина - значително по-висока лента от G-30, чиято линия от 0,1 mm/y в сярна киселина е малко над 625. За всеки смесен -киселинен поток, където оксидиращият (от азотен тип) компонент доминира корозионния механизъм, G-35 е по-консервативната и обикновено по-икономичната дългосрочна спецификация, тъй като по-ниското допустимо корозионно действие може да доведе до по-тънки стенни секции и по-дълги сервизни интервали.

Коя сплав се представя по-добре при редуциране на киселини - солна и сярна?

G-35 показва по-ниски скорости на корозия от G-30 в кипяща, разредена солна и сярна киселина, но G-30 е измеримо - в някои случаи драстично - по-добър от G-35 в диапазона на средна концентрация (30-70%) на сярна киселина при 66-93 градуса (150-200 градуса F), където G-30 добавянето на мед все още осигурява реална, количествено измерима полза. Нито една сплав не е първият избор за концентрирана редуцираща киселина; Hastelloy сплави като C-276 или B-3 обикновено са по-подходящи там.

Кипене, разредена киселина: G-35 напред

Източник: Таблици за корозия на солна и сярна киселина на Haynes International, информационни листове за сплави HASTELLOY G-30 и G-35.

Резултатът от 2% кипяща HCl е забележителната точка с данни: скоростта на корозия на G-30 скача до 9,47 mm/y - по същество неизползваема скорост за граница на налягане -, докато G-35 се задържа на 0,05 mm/y, почти 200 пъти по-ниска. Само тази празнина изключва G-30 за всяка точка на кипене, разреден HCl, с която G-35 може да се справи удобно.

Сярна киселина със средна-концентрация при 66-93 градуса: G-30 напред

Източник: Таблици за корозия на сярна киселина на Haynes International, листове с данни за сплави HASTELLOY G-30 и G-35 (Corrosion Laboratory Jobs 449-82 и 45-02).

Тук класирането се обръща направо: при 40% сярна киселина и 93 градуса G-30 работи приблизително десет пъти по-бавно от G-35 (0,54 спрямо . 5.41 mm/y). Това е практическата печалба от добавките на мед и волфрам в G-30 и означава, че по-новият, по-силно легиран G-35 не е универсален ъпгрейд - за инсталация, работеща със средни потоци от сярна киселина в този температурен прозорец, G-30 е много вероятно технически по-добрият и по-икономичен избор.

Как се сравняват G-30 и G-35 за питинг, корозия в цепнатини и хлоридно корозионно напукване?

G-35 осигурява значително по-широка граница срещу локализирана хлоридна атака от G-30 - 40 градуса по-висока критична температура на питинг и 20 градуса по-висока критична температура на пукнатини в подкиселен железен хлорид - и издържа на хлоридно напукване от стрес-корозия за неопределено време при кипене 45% магнезиев хлорид, докато G-30 в крайна сметка се напуква.

Хлоридите се концентрират под котлен камък и отлагания в изпарителите с фосфорна киселина, така че локализираната-устойчивост на корозия - не само киселинна устойчивост - често определя реалния-живот на тръбите. Това е специфичният режим на отказ, който G-35 е проектиран да отблъсне.

Източник: Данни за критична питинг/процепна температура на Haynes International (подкислен 6% FeCl3, ASTM G48) и данни за -корозионно напукване под напрежение (кипене 45% MgCl2, ASTM G36), информационни листове за сплави HASTELLOY G-30 и G-35.

Критичната температура на питинг от 95 градуса на G-35 го поставя в същия клас като Alloy 625 и неговата неограничена устойчивост на напукване при 1008-часовия тест с магнезиев хлорид - същият резултат, постигнат от 625 -, е решаващо предимство за изпарители, топлообменници или всяко оборудване с пукнатини, уплътнения или недостатъчно отлагане условия в потоци от фосфорна или смесена киселина, съдържащи хлорид.

G-30 и G-35 запазват ли устойчивостта на корозия в заварено състояние?

да Нито една от сплавите не изисква-термична обработка след заваряване за ефективност на корозия - и двете запазват устойчивост, близка до тази на кования основен метал при-заваряване, а заваръчният метал на G-35 всъщност превъзхожда собствения си кован основен метал в концентрирана (90%) сярна киселина.

Източник: Haynes International данни за корозия на всички-заварени-метали (много-GMAW кръстообразен) срещу кована основа-, информационни листове за сплави HASTELLOY G-30 и G-35.

И двете сплави са квалифицирани за GTAW, GMAW и SMAW, като използват съвпадащи добавъчни метали - ERNiCrMo-11/ENiCrMo-11 за G-30 и ERNiCrMo-22/ENiCrMo-22 за G-35 - и двете се доставят мелнично закалени, с повторно отгряване, необходимо само след горещо формоване или студена работа, надвишаващо приблизително 7% удължение на външното влакно, а не като изискване за устойчивост на корозия за заварки.

Как се сравняват механичните свойства и производствените характеристики?

G-30 и G-35 споделят по същество идентични минимални нива на якост при стайна температура, но G-35 предлага по-висока пластичност и твърдост в състояние на мелнично отгряване и двете сплави се втвърдяват по-бързо от аустенитните неръждаеми стомани, изисквайки междинни отгрявания по време на тежко студено формоване.

Източник: Данни за опън и твърдост на Haynes International, информационни листове за сплави HASTELLOY G-30 и G-35.

Кои ASTM, ASME и индустриални стандарти управляват G-30 и G-35?

И двете сплави са обхванати от почти-паралелен набор от ASTM/ASME продуктови-спецификации на формуляра и споделят NACE MR0175/ISO 15156 киселинна-сервизна квалификация, но носят различни спецификационни номера за лист/плоча и прът/пръти и различни AWS пълнители-метални обозначения - подробности, които имат значение при съставянето на поръчката спецификации и прегледи-на сертификати.

Източник: Таблици „Спецификации и кодове“ на Haynes International, информационни листове за сплави HASTELLOY G-30 и G-35.

Коя сплав трябва да посочите - G-30 или G-35?

Посочете G-35 за ново оборудване за мокър-процес с фосфорна киселина, азотна или смесена окислителна-киселина и всяка-замърсена с хлорид или-с пукнатини услуга; посочете G-30 за съществуващи системи, които вече са квалифицирани по тази химия, и за работа на сярна киселина със средна концентрация (30-70%) при умерена температура, където тя е по-силна и по-икономична.

• Изберете G-35 за:По-високи киселинни концентрации и температури в изпарителите на фосфорна киселина или ново{0}}сглобените снопове тръби на изпарителя.
• Изберете G-35 за:Вериги за ецване и почистване на азотна киселина или смесена азотна{0}}киселина.
• Изберете G-35 за:Оборудване с пукнатини, уплътнения, отлагания или други състояния, предразположени към хлоридно хлътване, атака на пукнатини или корозионно напукване-на хлорид.
• Изберете G-35 за:Заварени възли, при които се оценява по-висока пластичност и издръжливост в -заварено състояние.
• Изберете G-30 за:Служба със сярна киселина със средна -концентрация (30-70%) при 66-93 градуса, където добавянето на мед осигурява истинско, подкрепено с данни предимство пред G-35.
• Изберете G-30 за:Съществуващите заводи и програми за резервни части вече са квалифицирани и складирани за G-30, където смяната на сплави добавя сложност на доставката без необходимост от корозия.
• Изберете G-30 за:Бюджетно-ограничени проекти, при които по-ниското съдържание на никел, хром и молибден в G-30 предлага истинско предимство при първа цена и условията на обслужване попадат в рамките на доказаната обвивка.

Във всички случаи,-проверете избора спрямо действителната растителна химия -, включително нивата на примеси на хлорид, флуорид и свободна-сярна-киселина в мокър-процес фосфорна киселина -, тъй като публикуваните данни за корозия и на двете сплави са генерирани в-клас на реагент или определени тестови разтвори, а самата Haynes International препоръчва проверка на място преди промишлена употреба.

Често задавани въпроси

В: Каква е основната разлика между Hastelloy G-30 и G-35?

A: G-35 (UNS N06035) има по-високо съдържание на хром (33,2% спрямо . 30%) и молибден (8,1% спрямо . 5.5%) и много по-малко желязо (2% макс срещу . 15%), отколкото G-30 (UNS N06030). Това дава на G-35 по-добра устойчивост на фосфорна киселина, азотна киселина и хлориден питинг, докато G-30 запазва предимство при сярна киселина със средна концентрация благодарение на добавката на мед.

В: Hastelloy G-35 директен заместител ли е на G-30?

A: Не универсално. G-35 е по-силният избор за повечето фосфорни, азотни и хлоридни-услуги за питинг, но публикуваните данни на Haynes International показват, че G-30 превъзхожда G-35 при кипяща и почти кипяща 30-70% сярна киселина, така че заместването трябва да се провери спрямо действителната киселинна химия и температура.

Въпрос: Коя сплав е по-добра за мокър{0}}изпарители с фосфорна киселина?

A: G-35 показва по-ниски скорости на корозия от G-30 в по-голямата част от диапазона 50-80% P2O5, а неговата критична температура на питинг (95 градуса) и температура на пукнатини (45 градуса) са много по-високи от G-30 (55 градуса и 25 градуса), което го прави по-добрият избор, когато хлоридите се концентрират под отлагания.

В: G-30 и G-35 изискват ли топлинна обработка след заваряване?

A: Не. И двете сплави са подсилени-с разтвор и запазват устойчивост на корозия, близка до корозионния основен метал в -заварено състояние, използвайки съответстващи GMAW, GTAW или SMAW добавъчни метали.

В: Как се сравнява G-35 със сплав 625 във фосфорна и смесена киселина?

A: Сравнителните данни на Haynes International поставят G-35 близо до сплав 625 по отношение на устойчивост на солна и сярна киселина и при критична температура на питинг (95 градуса за G-35 срещу . 100 градуса за 625), което прави G-35 силна, често по-рентабилна алтернатива при работа с фосфорна киселина и смесена киселина.

Въпрос: Кои стандарти на ASTM обхващат тръби и тръби от Hastelloy G-30 и G-35?

A: И двете сплави споделят ASTM B622 за безшевни тръби и ASTM B619/B626 за заварени тръби и тръби. Плочата и листът се различават: ASTM B582 за G-30 спрямо ASTM B575 за G-35; прътът и прътът се различават по подобен начин: ASTM B581 за G-30 срещу ASTM B574 за G-35.

Въпрос: Могат ли да се използват G-30 или G-35, когато в киселината има хлориди?

A: Да, и двете са разработени с-замърсена с хлорид мокър{1}}процес фосфорна киселина в предвид, но G-35 предлага значително по-голяма граница на безопасност: тя издържа на напукване за повече от 1008 часа в кипящ 45% магнезиев хлорид, докато G-30 се напуква на 168 часа.