Хімічна обробка

Матеріали з нержавіючої сталі для хімічної обробки - що відбувається, коли середовище є більш агресивним, ніж передбачається в технічних характеристиках

Минулого року мені подзвонив інженер зі спеціального хімічного підприємства. Вони встановили трубу з нержавіючої сталі 304 для лінії розведення соляної кислоти. Концентрація була низькою - близько 3%, за температури навколишнього середовища. На папері 304 мало бути добре.

Через вісімнадцять місяців вони виявили витоки в трьох зварних швах. Труба руйнувалася не всюди - лише в місцях зварювання. Зони-термічного впливу корозіювали швидше, ніж основний метал. Лінія все ще працювала, але вони щотижня перевіряли її на наявність нових витоків.

Я пан Чжао з STAKENG METAL TECHNOLOGY. Я допомагаю хімічним підприємствам вибирати матеріали з нержавіючої сталі - не на основі того, що виглядає прийнятним на папері, а на основі того, що насправді відбувається, коли середовище зустрічається з металом.

Що насправді відбувається з матеріалами в хімічній службі

Я працював з хімічними заводами по всій країні. Шаблон послідовний. Аварії не завжди драматичні - немає вибухів, немає великих розливів. Просто постійна деградація, яка з часом коштує грошей.

Вуглецева сталь в хімічній службі- Не триває. Для більшості кислот, лугів і хлоридів вуглецева сталь піддається помітній корозії протягом кількох місяців. Я бачив, як лінії з вуглецевої сталі, що переробляють розбавлену сірчану кислоту, виходили з ладу менш ніж за рік.

304 нержавіюча сталь- Саме тут починаються багато хімічних проектів. 304, які обробляють широкий спектр середовищ: азотну кислоту, органічні кислоти, багато лугів і чисту воду. Але 304 має обмеження. Хлориди вище 200 ppm при підвищених температурах спричинять точкову точку. Соляна кислота, навіть розбавлена, атакує 304 у зварних швах.

Нержавіюча сталь 316L- Доданий молібден забезпечує 316L набагато кращу стійкість до хлоридів і відновних кислот. Для застосувань із застосуванням хлориду натрію, хлориду кальцію або розбавленої сірчаної кислоти 316L часто є мінімально прийнятним класом. У нас є хімічні лінії 316L, які залишаються чистими через 7+ років.

Вищі сорти (дуплекс, 904L, хастеллой)- Для дійсно агресивних умов - гарячі хлориди, концентровані кислоти, змішані потоки кислот - стандартні марки нержавіючої сталі не витримають. Дуплекс або 904L іноді є єдиним практичним вибором.

Дві ідентичні лінії, два дуже різні результати

У 2018 році хімічний завод на узбережжі Мексиканської затоки встановив дві паралельні лінії перекачування каустичної рідини. Така сама рідина - 20% гідроксиду натрію при 80 градусах. Така ж специфікація труби - 304 з нержавіючої сталі. Обидві лінії працювали безперервно, 24/7.

Єдиною відмінністю була процедура очищення. Лінію A промивали водою після кожної зміни партії. Лінія В не була - залишковий каустик сидів у лінії між партіями.

Через три роки (перевірка у 2021 році): Лінія А мала незначні плями, але корозії не було. Ще в обслуговуванні. Лінія B мала корозійне розтріскування під напругою в трьох зварних швах. Завод замінив пошкоджені секції та змінив процедуру їх промивання.

Різниця була не в сорті труби. Саме так лінія експлуатувалася та підтримувалася. Ось чому я завжди запитую про картину повного обслуговування - не лише про медіа, але й про температуру, цикли, чищення та простої.

Посилання на оцінку - із фактичних записів заводу

Ось що я бачив у різних хімічних додатках. Це з фактичних записів заводу.

ЗМІ / Навколишнє середовище	Оцінка	Спостережувана продуктивність
Азотна кислота 30%, кімнатна	304L	5+ років, мінімальна атака
Сірчана кислота 5%, 50 град	304	12-18 місяців (піттинг на зварних швах)
Та сама сірчана кислота	316L	5+ років, мінімальна атака
Розсіл хлоридний 80 град	316L	2-3 роки (піттинг)
Той самий хлоридний розсіл	Дуплекс 2205	6+ років (ще в експлуатації)

Покупці хімікатів часто не помічають одну річ

Корозія зварних швів. Я бачив забагато хімічних ліній, де пряма труба в порядку, але зварні шви руйнуються. Зона термічного -впливу навколо зварного шва має іншу мікроструктуру та стійкість до корозії, ніж основний метал. В агресивних середовищах першим йде зварний шов.

Якщо ви зварюєте нержавіючу сталь для хімічних робіт, зверніть увагу на вибір присадного металу. Використовуйте поверх-легований наповнювач (308L для 304, 316L для 316L). Розглянемо також -обробку після зварювання - травлення та пасивація відновлюють корозійну стійкість зони зварювання. Я бачив лінії, де пропуск пасивації скорочував термін служби вдвічі.

Що я зазвичай рекомендую для хімічної обробки

304 нержавіюча сталь- Для азотної кислоти, органічних кислот, багатьох лугів і не-хлоридної служби. Ні для соляної кислоти, ні для гарячих хлоридів, ні для морських середовищ. Термін служби сильно залежить від температури і концентрації.

Нержавіюча сталь 316L- Для хлоридів, розбавленої сірчаної кислоти та застосувань, де 304 є маргінальним. Додаткові витрати (зазвичай 25-35%) швидко окупаються за рахунок скороченого обслуговування. Більшість моїх клієнтів із хімічної обробки починають тут, якщо у них немає певних причин цього не робити.

Квадратні та прямокутні труби для опор- Для трубних стійок, опор обладнання та структурних каркасів на хімічних заводах відповідайте класу опори відповідно до навколишнього середовища. Я бачив, як опори з вуглецевої сталі іржавіли за 2-3 роки, тоді як нержавіюча труба над ними була в порядку.

Три нещодавні проекти

Проект 1: Завод спеціальної хімії, лінія перекачування азотної кислоти.Середовище: 30% азотна кислота, навколишнє середовище. Рекомендовано: зварна труба 304L. Лінія працює 4 роки без проблем.

Проект 2: Хімічний завод, лінія розбавленої сірчаної кислоти.Носії: 5-8% сірчаної кислоти, 60 градусів. Рекомендовано: зварна труба 316L. Чому: 304 з’являться на зварних швах протягом 18 місяців. Завод уже випробував 304 і побачив невдачі.

Проект 3: Нафтохімічний завод, багатий на хлорид-технологічний потік.Середовище: 20 000 частин на мільйон хлоридів, 90 градусів. Рекомендовано: безшовна труба Duplex 2205. Чому: 316L не витримає - ми бачили, як він виходить з ладу протягом 2 років у подібній експлуатації. Клієнт погодився на вищу початкову вартість за 10+ рік очікуваного терміну служби.

Що мені потрібно від тебе

Я не можу рекомендувати оцінку, не знаючи кількох речей. Що таке медіа? Хімічна назва, концентрація, pH? Яка температура? Навколишнє середовище, підігрів, цикл? Чи є вміст хлоридів? Який робочий тиск? Лінія безперервна чи партійна? Чи існують процедури очищення або промивання?

Якщо у вас немає всіх відповідей, надішліть мені те, що ви знаєте. Я працював із достатньою кількістю хімічних заводів, щоб зробити розумні припущення. Я краще поговорю, ніж надішлю вам ціну на не той матеріал.

Загальні запитання

Q: 304 або 316L для розбавленої сірчаної кислоти?В: 316L. 304 піддається корозії, особливо на зварних швах. Я бачив надто багато ліній 304, які виходили з ладу за 12-18 місяців у роботі з розведеною сіркою.

З: Зварні чи безшовні для хімічних ліній?Відповідь: Для більшості хімічних застосувань зварювання підходить, якщо клас правильний. Проблемою є не зварний шов -, а хімічний склад матеріалу. Для високого-тиску або надзвичайно агресивного обслуговування безшовне дає більше запасу.

Q: Ви постачаєте вищі сорти, такі як Duplex або 904L?A: Так. Для агресивних умов, коли 316L не витримає, ми можемо поставити Duplex 2205, 904L та інші високоякісні-сплави. Надішліть мені свій носій і температуру для рекомендації.

З: Чи надаєте ви сертифікати матеріалів?A: Так. Ми надаємо звіти про випробування млина для кожного вантажу. Для відстеження ми ведемо записи партій і можемо пов’язувати сертифікати з конкретними виробничими циклами.

З: Чому STAKENG замість постачальника спеціальних сплавів?A: Ми менші та більш гнучкі. Великі постачальники сплавів можуть не захотіти мати справу зі змішаними замовленнями - труби, фітинги, пластини та труби разом. Ми робимо. Один запит, одна пропозиція, одне відправлення.

---

Галузі, які ми обслуговуємо: Хімічна обробка · Нафтохімія · Спеціальна хімія · Фармацевтичні проміжні продукти · Промислове виробництво