1. Шта је Хастеллои Б бешавна цев и која су њена хемијска и механичка својства која дефинишу?
Хастеллои Б је легура никла{0}}молибдена, а њен облик бешавне цеви се производи процесима попут екструзије или ротационог пробијања да би се створила цев без икаквог уздужног завареног шава. Његова дефинитивна карактеристика је изузетна отпорност на не-неоксидирајуће средине, посебно на хлороводоничну киселину на свим концентрацијама и температурама, укључујући тачку кључања.
Примарни хемијски састав је никл (приближно. 62-72%) и молибден (26-30%), са малим додацима гвожђа, хрома и кобалта. Висок садржај молибдена је кључ за његову отпорност на корозију у редукционим медијима. Критична разлика је између оригиналне Хастеллои Б (УНС Н10001) и побољшане, чешће коришћене варијанте Хастеллои Б-2 (УНС Н10665). Б-2 је развијен за решавање проблема интергрануларне корозије у зонама заварених спојева на Б легури под утицајем топлоте. То постиже драстичним смањењем садржаја угљеника, силицијума и гвожђа, минимизирајући стварање штетних интерметалних фаза.
Кључне механичке особине на собној температури обично укључују затезну чврстоћу већу или једнаку 110 кси (758 МПа), границу течења већу или једнаку 51 кси (352 МПа) и одличну дуктилност. Такође је приметна његова-снага на високим температурама. Међутим, кључно ограничење је његова слаба отпорност на оксидационе агенсе и средине које садрже чак и мале количине оксидатора (као што су гвожђе или бакрене соли, или растворени кисеоник), где стопе корозије могу постати неприхватљиво високе.
2. У којим специфичним индустријским применама је Хастеллои Б бешавне цеви најкритичније и зашто?
Хастеллои Б-2 бешавне цеви су незаменљиве у тешким окружењима хемијске обраде где је интегритет опреме најважнији. Њихова примарна примена је у руковању врућом, концентрованом хлороводоничном киселином (ХЦл). Ово их чини неопходним у производњи фармацеутских производа, агрохемикалија и органских интермедијера где је ХЦл реагенс, нуспроизвод или катализатор.
Главна употреба је у производњи сирћетне киселине, посебно у процесима који укључују карбонилације (као што су процеси Монсанто или Цатива). Реакционе средине су високо редукционе и садрже халогенидне катализаторе (јодиде) под високом температуром и притиском. Хастеллои Б-2 цеви се користе за напојне водове, унутрашње делове реактора и преносне водове где је отпорност на корозију и пуцање под напоном од виталног значаја. Слично, у руковању сумпорном киселином, Б-2 цеви су специфициране за одређене концентрације и температуре у одсуству оксидирајућих загађивача.
Још једна критична примена је у јединицама за алкилацију и хидрогенацију у петрохемијским рафинеријама, где рукује халогеноводоницима и органским киселинама. Бешавна конструкција ових цеви је посебно цењена у системима високог{1}}притиска, јер елиминише заварени шав као потенцијалну линију слабости за иницирање корозије или механички квар, обезбеђујући већу поузданост у транспорту опасних течности.
3. Која су кључна разматрања за производњу и заваривање за Хастеллои Б-2 бешавне цеви?
Производња Хастеллои Б-2 захтева строге процедуре за одржавање његове отпорности на корозију и механичких својстава. Због ниског садржаја угљеника, подложан је контаминацији и стварању штетних фаза ако се неправилно загрева.
Топлотна обрада: Пост-производња, од суштинског је значаја термичка обрада финалног решења жарењем на око 1065 степени (1950 степени Ф), праћена брзим гашењем водом. Ово раствара све штетне талоге (као што су интерметали никла-молибдена) који су се могли формирати током вруће обраде или заваривања, враћајући оптималну отпорност на корозију и дуктилност.
Заваривање: Заваривање је критична операција. Хастеллои Б-2 је дизајниран да се може заварити без термичке обраде након заваривања, под условом да се поштују исправне праксе. Кључне смернице укључују:
Коришћењем одговарајућег метала за пуњење (ЕРНиМо-7) или заваривања инертног гаса волфрама (ГТАВ/ТИГ) без пунила.
Одржавање веома ниске међупролазне температуре (обично испод 125 степени / 250 степени Ф) да би се спречио прекомерни раст зрна и падавине.
Обезбеђивање инертног гаса високе чистоће (аргона) у унутрашњости цеви током заваривања како би се спречила оксидација и крхкост корена шава.
Пажљиво чишћење свих површина ради уклањања уља, масти и било каквог страног материјала који би могао да унесе угљеник или сумпор.
Хладна обрада (савијање, ваљање) је могућа, али захтева накнадно жарење да би се смањила напрезања и повратила својства.
4. Како се Хастеллои Б-2 бешавне цеви пореди са другим легурама никла као што је Хастеллои Ц-276 у избору материјала?
Избор између Хастеллои Б-2 и легуре попут Ц-276 у потпуности зависи од оксидирајуће или редукционе природе процесног окружења.
Хастеллои Б-2 (Ни-Мо) се истиче у чистим редукционим окружењима. Одличан је за вруће концентроване хлороводоничне и сумпорне киселине где нису присутни оксиданти. Такође је отпорнији на пуцање од корозије под напоном у овим условима. Међутим, слабо ради у присуству оксиданата као што су ФеЦл3, ЦуЦл2, хлор или растворени кисеоник.
Хастеллои Ц-276 (Ни-Цр-Мо) је свестрана легура отпорна на оксидацију. Додатак хрома (14,5-16,5%) даје му одличну отпорност на оксидационе медије, влажни хлор, хипохлорит и мешане киселине које садрже оксидационе соли. Подржава и редукционе и умерено оксидирајуће услове, али можда неће одговарати перформансама Б-2 у најтежим, врућим редукционим киселим услугама без значајне премије трошкова.
Због тога важи правило: За чиста редукована, не-аерисана окружења са халогенидима, Б-2 је оптималан, исплатив избор-. За окружења са мешовитим или оксидационим условима, или где је могућа контаминација оксидантима, Ц-276 је безбеднија и разноврснија опција. Бешавни облик цеви обе легуре је изабран за рад високе чистоће или високог притиска.
5. Која су примарна ограничења и начини квара које треба узети у обзир при одређивању Хастеллои Б бешавних цеви?
Разумевање ограничења Хастеллои Б/Б-2 једнако је важно као и познавање његових предности.
1. Осетљивост на оксидационе агенсе: Као што је речено, ово је примарно ограничење. Чак и ппм нивои оксидатора у редукционој киселини могу изазвати брзу корозију. Обавезна је детаљна анализа процеса.
2. Термичка нестабилност: Ако се Б-2 држи или полако хлади кроз температурни опсег од приближно 550 степени до 1050 степени (1020 степени Ф до 1920 степени Ф), може да исталожи интерметалне фазе (Ни4Мо, П-фаза). Ови преципитати, који се могу формирати током неправилне термичке обраде или заваривања, драстично смањују жилавост и отпорност на корозију, што доводи до кртости и квара. Ово чини жарење раствора након производње кључним.
3. Пуцање од корозије под напоном (СЦЦ): Иако је веома отпоран на СЦЦ изазван хлоридом-у поређењу са нерђајућим челиком, Б-2 може бити подложан у специфичним, тешким условима, посебно у киселим хлоридним срединама на повишеним температурама када је под високим затезним напоном (заосталим од заваривања или наношења).
4. Галванска корозија: Будући да је на бази никла-и катодна, ако је повезана са мање племенитим металима (као што су челик или легуре бакра) у проводљивом електролиту, може убрзати корозију тих метала.
5. Висока почетна цена: Сирови материјал и специјализована производња (бешавно екструдирање, прецизна топлотна обрада) чине Хастеллои Б-2 цеви значајном капиталном инвестицијом. Стога је њихова спецификација оправдана само тамо где ниједна легура са нижом{4}}трошком (попут нерђајућег челика) не може да обезбеди неопходан радни век, обезбеђујући исплативост током укупног животног циклуса постројења.
