Ειδήσεις

Τα δεδομένα αντοχής στη διάβρωση για φλάνσες χαλκού-νικελίου πρέπει να λαμβάνονται υπόψη σε συνδυασμό με συγκεκριμένες κλάσεις κράματος (π.χ. Cu-Ni 90/10, 70/30), τύπο μέσου διάβρωσης, συγκέντρωση, θερμοκρασία,και καταστάσεις άγχουςΤα ακόλουθα είναι δεδομένα μετρήσεων και αναφορές βιομηχανικών προτύπων που βασίζονται σε τυπικές συνθήκες λειτουργίας:
1Δεδομένα αντοχής στη διάβρωση σε περιβάλλοντα θαλασσινού νερού και αλατιού
1. Στατικός ρυθμός διάβρωσης από βύθιση σε θαλασσινό νερό
Σύνθετο Cu-Ni 90/10: Στο 3,5% χλωριούχο νάτριο (συγκροτημένο θαλασσινό νερό), ο ρυθμός διάβρωσης σε 25°C είναι < 0,005 mm/έτος· στο θαλασσινό νερό που περιέχει 200 ppm θειωδών, ο ρυθμός διάβρωσης αυξάνεται σε 0,01·0.02 mm/έτος (πηγή δεδομένων): πρότυπη δοκιμή ASTM G48).
κράμα Cu-Ni 70/30: υπό τις ίδιες συνθήκες, ο ρυθμός διάβρωσης είναι χαμηλότερος, με στατικό ρυθμό διάβρωσης από το θαλάσσιο νερό < 0,003 mm/έτος σε θερμοκρασία 25 °C,και ανώτερη αντοχή σε τρύπες σε σύγκριση με το κράμα 90/10 (λόγω της υψηλότερης περιεκτικότητας σε νικέλιο).
Για σύγκριση, ο ανοξείδωτος χάλυβας 316L έχει ρυθμό διάβρωσης περίπου 0,01·0,03 mm/έτος σε στατικό θαλάσσιο νερό, αλλά είναι επιρρεπής σε διάβρωση από διάβρωση σε ρεύμα θαλάσσιου νερού (ταχύτητα ροής > 3 m/s),ενώ το κράμα χαλκού-νικελίου διατηρεί ρυθμό διάβρωσης < 00,05 mm/έτος ακόμη και σε ροή 5 m/s.
2. Θάλασσας ατμοσφαιρική διάβρωση από αλατιστοστρώματα
Σε δοκιμή ψεκασμού αλατιού 5% NaCl (προτύπο GB/T 10125, 35°C, συνεχής ψεκασμός), μετά από 1.000 ώρες δοκιμής, το πάχος του επικερδούς οξειδίου του υλικού του κράματος Cu-Ni 70/30 ήταν < 5 μm,και το ποσοστό απώλειας βάρους ήταν < 0.1 g/m2, η οποία έχει καλύτερες επιδόσεις σε σχέση με τον χάλυβα άνθρακα (απόδοση απώλειας βάρους 10·20 g/m2) και το συνηθισμένο ορείχαλκο (απόδοση απώλειας βάρους 5·10 g/m2).
ΙΙ. Αντίσταση στη διάβρωση σε όξινα μέσα
1. Αραίωση του περιβάλλοντος με θειικό οξύ
Σύνθετο Cu-Ni 90/10: Σε διάλυμα 10% θειικού οξέος, ο ρυθμός διάβρωσης σε 25 °C είναι περίπου 0,1·0,2 mm/έτος· όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε 60 °C, ο ρυθμός διάβρωσης αυξάνεται απότομα σε 0,5·1.0 mm/έτος· όταν η συγκέντρωση θειικού οξέος υπερβαίνει το 20%, ο ρυθμός διάβρωσης υπερβαίνει τα 1,5 mm/έτος (πηγή δεδομένων: δοκιμή διάβρωσης NACE TM0187).
Για σύγκριση: το κράμα Hastelloy C-276 παρουσιάζει ρυθμό διάβρωσης < 0,05 mm/έτος σε 10% θειικό οξύ σε θερμοκρασία 60 °C, ξεπερνώντας σημαντικά το κράμα Cu-Ni.
2. Υδροχλωρικό οξύ περιβάλλον
Τα κράματα χαλκού-νικέλου παρουσιάζουν χαμηλή αντοχή στη διάβρωση στο υδροχλωρικό οξύ: σε 5% υδροχλωρικό οξύ και 25 °C, ο ρυθμός διάβρωσης του Cu-Ni 70/30 είναι περίπου 0,5·1,0 mm/έτος,και ο κίνδυνος διάβρωσης αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης ιόντων χλωριούχου· όταν η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 50°C, ο ρυθμός διάβρωσης μπορεί να υπερβαίνει τα 2,0 mm/έτος, επομένως απαγορεύεται αυστηρά η χρήση του σε αγωγούς υδροχλωρικού οξέος.
ΙΙΙ. Αλκαλικά μέσα και ειδικά περιβάλλοντα
1Λύσιμο υδροξειδίου του νατρίου (NaOH)
Σε διάλυμα NaOH 10% σε θερμοκρασία 25 °C, ο ρυθμός διάβρωσης του Cu-Ni 90/10 είναι < 0,01 mm/έτος, αποδεικνύοντας εξαιρετική αντοχή σε αλκαλικά.όταν η συγκέντρωση υπερβαίνει το 30% ή η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 80 °C, ο ρυθμός διάβρωσης αυξάνεται σε 0,1 ∆0,2 mm/έτος και μπορεί να εμφανιστεί ρωγμάτωση από διάβρωση υπό πίεση (SCC).
Για σύγκριση: Τα κράματα τιτανίου δεν παρουσιάζουν διάβρωση σε οποιαδήποτε συγκέντρωση διαλύματος NaOH και είναι πιο κατάλληλα για ισχυρά αλκαλικά περιβάλλοντα.
2. Μέσο αμμωνίας (NH3)
Τα κράματα χαλκού-νικελίου παρουσιάζουν εξαιρετικά χαμηλή αντοχή στη διάβρωση σε περιβάλλοντα που περιέχουν αμμωνία: όταν η συγκέντρωση αμμωνίας υπερβαίνει τα 50 ppm και η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 20 °C,Ο ΣΚΚ μπορεί να εμφανιστεί ακόμη και χωρίς άγχοςΈνα τυπικό παράδειγμα είναι η ρωγμή των φλάντζων χαλκού-νικέλου σε εργοστάσια σύνθεσης αμμωνίας μέσα σε μήνες (πηγή δεδομένων: ASME BPVC Section VIII-3 Stress Corrosion Guidelines).
4. Τοποθετημένα δεδομένα αντοχής στη διάβρωση
1. Δυναμικό τρύπησης (E_b)
Μέσα από δοκιμές δυναμικού δυναμικού πόλωσης, το δυναμικό τρύπησης του Cu-Ni 70/30 σε διάλυμα NaCl 3,5% είναι περίπου +0,2V (έναντι SCE), υψηλότερο από το ανοξείδωτο χάλυβα 304 (-0,1V),αλλά χαμηλότερο από 316L ανοξείδωτο χάλυβα (+0.3V), γεγονός που δείχνει ότι η αντοχή του στην διάτρηση είναι ανώτερη από εκείνη του συνηθισμένου ανοξείδωτου χάλυβα.Η επιφάνεια πρέπει να εξακολουθεί να ελέγχεται (ακαμψία Ra < 10,6 μm μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο διάβρωσης από οπή).
2. Κριτική θερμοκρασία διάσπασης διά διάσπασης (CCT)
Το CCT του Cu-Ni 90/10 σε διάλυμα NaCl 3,5% είναι περίπου 40 °C, πράγμα που σημαίνει ότι όταν η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 40 °C και υπάρχουν κενά (όπως στις περιοχές επαφής των φλάντζων),μπορεί να προκύψει διάσπαση της διάτρησης, με ρυθμούς διάβρωσης που υπερβαίνουν τα 0,5 mm/έτος. Αντίθετα, το CCT του διπλού χάλυβα 2205 είναι > 70 °C, αποδεικνύοντας ανώτερη αντοχή στη διάβρωση μέσω σχισμών.
5. Δεδομένα για την αντοχή σε οξείδωση υψηλών θερμοκρασιών και μακροχρόνια διάβρωση
Σε θερμοκρασία 300 °C σε ξηρό αέρα, ο ρυθμός οξείδωσης του Cu-Ni 70/30 είναι περίπου 0,02 mm/έτος, με σχηματισμό πυκνού συνθετικού στρώματος οξειδίου CuO-NiO στην επιφάνεια.ο ρυθμός οξείδωσης αυξάνεται σε 0.1 mm/έτος, και το στρώμα οξειδίου αρχίζει να ξεφλουδίζεται, σε σύγκριση με το ανοξείδωτο χάλυβα 310S (το ποσοστό οξείδωσης σε θερμοκρασία 800 °C είναι 0,05 mm/έτος),η αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες του κράματος χαλκού-νικελίου είναι σημαντικά ανεπαρκής.
Σημειώσεις για την εφαρμογή δεδομένων
Παράγοντες απόκλισης δεδομένων: Τα πραγματικά ποσοστά διάβρωσης επηρεάζονται από παράγοντες όπως ο μέσος ρυθμός ροής, η περιεκτικότητα σε διαλυμένο οξυγόνο, οι μικροοργανισμοί (π.χ. βακτήρια SRB) και η μόλυνση της επιφάνειας.Για παράδειγμα:, στο θαλασσινό νερό που περιέχει βακτήρια που μειώνουν τα θειικά άλατα, ο ρυθμός διάβρωσης του κράματος χαλκού-νικελίου μπορεί να αυξηθεί κατά 2×3.
Τυπικές αναφορές: Τα παραπάνω δεδομένα βασίζονται σε εργαστηριακές στατικές δοκιμές.Οι αξιολογήσεις δυναμικών συνθηκών λειτουργίας πρέπει να διεξάγονται σύμφωνα με πρότυπα όπως το NACE MR0175 (βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου) και το ASTM B151 (πρότυπο κράματος χαλκού-νικελίου).
Συστάσεις περιθωρίου ασφαλείας: Στο θαλασσινό νερό και σε ελαφρώς όξινα μέσα, το επιτρεπόμενο διάστημα διάβρωσης σχεδιασμού για φλάντζες χαλκού-νικέλου είναι συνήθως 0,5-1,0 mm (υπολογισμένο για διάρκεια ζωής 20 ετών).Σε περιβάλλοντα όπου μπορεί να υπάρχει αμμωνία ή υψηλές θερμοκρασίες, πρέπει να αποφεύγονται τα υλικά χαλκού- νικελίου.

Όπως δείχνουν συγκεκριμένα στοιχεία, οι φλάντζες χαλκού-νικελίου έχουν εξαιρετική απόδοση στο θαλάσσιο νερό, σε ουδέτερες διαλύσεις αλατιού και σε ασθενώς αλκαλικά περιβάλλοντα.παρουσιάζουν σημαντικές ελλείψεις στην αντοχή στη διάβρωση σε ισχυρά οξέαΚατά την επιλογή των υλικών, είναι απαραίτητο να ταιριάζουν με ακρίβεια οι παραμέτροι της διαδικασίας με τα δεδομένα διάβρωσης των υλικών.