Соляна кислотає найагресивнішою звичайною промисловою кислотою, і вона не дотримується правил вибору матеріалів, які працюють в інших країнах. Нержавіюча сталь виходить з ладу через точкову точку протягом декількох тижнів, вуглецева сталь розчиняється, і навіть багато нікелевих сплавів швидко розпадаються. Сплавів, які витримують соляну кислоту, небагато, і кожен покриває лише частину концентраційно-температурної оболонки.
Форми продукту
Бар і штанга
Тарілка та лист
Котушка та стрічка
Труби та труби
Фітинг: фланець, трійник, коліно, редуктор тощо.
Кування: кільце, вал, коло, блок тощо.
Чому соляна кислота настільки руйнівна
Соляна кислота є відновною кислотою: вона атакує метал, розчиняючи захисну оксидну плівку, а не окислюючи поверхню. Нержавіючі сталі залежать від пасивної плівки оксиду хрому, яку HCl видаляє, залишаючи сплав рівномірно корозіювати та ямки. Хлорид-іон також руйнує пасивність локально, тому так швидко з’являється точкова та щілинна корозія.
Матеріали, які витримують HCl, роблять це або тому, що вони не мають пасивної плівки, яку можна втрачати (нікель та його сплави), або тому, що вони катодно захищені (деякі реактивні метали). Практичний наслідок: хром, який робить нержавіючу сталь -стійкою до корозії в інших місцях, є проблемою для служби HCl.
Працюючі сплави та їх межі
| матеріал | Спектр послуг HCl | Первинний ліміт |
| Hastelloy B-3 (N10675) | Усі концентрації до точки кипіння | Виходить з ладу в окисних середовищах; немає плівки оксиду хрому |
| Hastelloy C-276 (N10276) | Помірні концентрації, розвести до ~20% при низькій температурі | Атакується гарячою концентрованою HCl |
| Цирконій (R60702) | Всі концентрації, дуже високі температури | Вартість; потребує уникнення окислюючих домішок |
| Вуглецева сталь-з гумовим покриттям | Розвести до середньої, низької температури | Температурні та механічні межі футеровки |
| PTFE-пластикові системи | Усі концентрації при навколишньому середовищі | Межі температури і тиску пластику |
B-3 проти C-276: ключове рішення
Двома нікелевими сплавами, які найчастіше розглядаються для використання з HCl, є B-3 і C-276, і вони протилежні за філософією.
B-3це сплав нікелю-молібдену, який майже не містить хрому: він витримує соляну кислоту за будь-якої концентрації, але під час окислення швидко піддається корозії.
C-276 містить хром (приблизно 15-16%) і молібден (приблизно 15-17%), що надає йому пасивну плівку та стійкість до окисних середовищ, але цей хром також робить його вразливим до гарячої концентрованої HCl.
Правило прийняття рішення просте: якщо використовується чиста відновна кислота (HCl без окислювальних забруднень), B-3 є кращим сплавом. Якщо потік може бути окисним - повітрям, хлоридами заліза або міді, слідами азотної кислоти - C-276 безпечніший, оскільки він зберігає пасивну плівку. Змішане середовище є класичною пасткою: «лінія HCl», яка також бачить окислювальні домішки, може знищити обладнання B-3 за кілька тижнів.
Не-металічні альтернативи
Не кожна лінія HCl потребує нікелевого сплаву. Нижче приблизно 60-80 C системи з гумовою-футеруванням вуглецевої сталі та пластиковими футеруваннями (PTFE, PP, PVC) справляються з більшістю концентрацій за невелику частку вартості, тому резервуари для зберігання та лінії розведеної кислоти зазвичай мають футерування, а не твердий сплав.
FRP (пластик, армований-волокнами) підходить для роботи в умовах низького{1}}тиску навколишнього середовища. Обмеження є механічними: накладки руйнуються на фланцях і зварних швах, якщо термоциклічні зміни сильні, а пластик швидко втрачає міцність вище 80 C.
Економічне питання полягає в тому, що перехресна крива - лінійних систем виграє для великого-діаметра, низької-температури, низького-тиску; твердий нікелевий сплав найкраще підходить для малих-діаметрів, гарячих, високих-тисків або циклічних робіт, коли футеровки не можуть витримати.
Інші відновлюючі середовища
Така сама логіка вибору застосовна й за межами HCl. Сірчана кислота в концентраціях вище приблизно 60% і температурах вище приблизно 60 C є відновною службою, де сплави типу B- сяють, тоді як розбавлений низькотемпературний режим забезпечується сплавом 20 або навіть нержавіючої сталі.
Фосфорна кислота (мокрий процес) є агресивною, але містить достатньо окислювачів, тому С-276 часто віддається перевага над В-3. Оцтова кислота та інші органічні кислоти набагато менш вимогливі - 316L і Alloy 20 покривають більшість послуг.
Повідомлення: назвіть кислоту, концентрацію, температуру та окислювач, перш ніж хтось зможе порекомендувати матеріал. Технічний паспорт без цих чотирьох чисел — це маркетинг, а не інженерія.
Контрольний список вибору
- Визначте кислоту, концентрацію, температуру та будь-який окисник у потоці.
- Якщо використовується чиста відновлююча кислота з високим рівнем жорсткості: розгляньте Hastelloy B-3.
- Якщо присутні окислювачі: замість цього розгляньте Hastelloy C-276 або сплав групи C.
- Для великого-диаметра, низької-температури, низького{2}}тиску HCl: порівняйте футеровану вуглецеву сталь, перш ніж перейти до твердого сплаву.
- Для дуже гарячої, дуже концентрованої HCl: цирконій є єдиним металом, який залишається конкурентоспроможним -, але підтверджується, що окислювальні домішки відсутні.
- Завжди вказуйте чотири службові параметри в запиті на матеріал і вимагайте від постачальника підтвердження вибору сплаву.
Що покупці помиляються
- Якщо припустити, що «нікелевий сплав» — це одне сімейство - B-3 і C-276 поводяться протилежно в HCl, і заміна одного на інший повністю змінює результат корозії.
- КонкретизуючиC-276для гарячої концентрованої HCl "для безпеки", коли B-3 фактично вижив, а C-276 піддасться корозії.
- Якщо забути, що проникнення повітря перетворює лінію HCl, яка окислюється -, сплав, який працював у лабораторних випробуваннях, виходить з ладу в польових умовах.
- Замовлення твердого сплаву для великого резервуара, де резервуар із вуглецевої сталі з гумовим покриттям обійдеться в дрібну частку та прослужить стільки ж.
