Incoloy 825 مقابل Hastelloy B-2 لأنابيب المبادلات الحرارية؟

عندما يقارن المهندسون إنكولوي 825 مقابل هاستيلوي B-2 لأنابيب المبادل الحراري, فالسؤال الحقيقي ليس أي سبيكة تبدو أفضل في ورقة البيانات. السؤال الحقيقي هو أي سبيكة تنجو من غلاف التآكل الفعلي، بما في ذلك تلوث بدء التشغيل، ورطوبة الإغلاق، ومواد التنظيف الكيميائية، ومواد التنظيف الكيميائية، والمناطق المتأثرة بالحرارة في اللحام، والكيمياء العرضية غير المطابقة للمواصفات. إن سبيكة INCOLOY 825 هي سبيكة Ni-Fe-Cr معززة لمقاومة واسعة النطاق في كل من الوسائط المختزلة والمؤكسدة، في حين أن السبيكة B-2 هي مادة من النيكل والموليبدينوم مصممة لخدمة الاختزال الشديد، وخاصة البيئات من نوع الأحماض الهيدروكلورية، ولكن مع تحمل ضعيف جدًا للتلوث المؤكسد.

هذا التمييز مهم أكثر في الأنابيب. إن أنابيب المبادلات الحرارية هي منتجات رقيقة الجدار، وغالبًا ما يتم تشغيلها على البارد، وتوسيعها، وثنيها، ولحامها في نظام نادرًا ما يشهد كيمياء مستقرة تمامًا طوال فترة خدمته بالكامل. يتوفر INCOLOY 825 في مجموعة واسعة من الأنابيب والأنابيب ذات المعايير القياسية بما في ذلك ASTM B163 و B423 و B704 و B704 و B705 و B751 و B775 و B829. تتوفر السبائك B-2 أيضًا في أشكال الأنابيب/الأنابيب الملحومة وغير الملحومة تحت ASTM B622 و B626، من بين أمور أخرى، لذلك لا يتعلق الاختيار عادةً بمدى وجود الأنابيب. بل يتعلق بمدى التباين في العملية الذي يمكن أن يغفره علم المعادن.

حيث يفصل حقًا بين Incoloy 825 و Hastelloy B-2 لأنابيب المبادلات الحرارية

على مستوى التركيب، صُممت سبائك INCOLOY 825 والسبائك B-2 لفلسفات مختلفة. يحتوي INCOLOY 825 على نسبة كبيرة من الكروم بالإضافة إلى النيكل والموليبدينوم والنحاس والتيتانيوم. هذا المزيج هو السبب في مقاومته لحمض الكبريتيك والفوسفوريك، والتشقق الإجهادي الناتج عن أيونات الكلوريد والتآكل الإجهادي والتنقر والتآكل الشقوقي، ومجموعة من الوسائط المؤكسدة مثل النترات والبيئات الحاملة لحمض النيتريك. هذه الكيمياء هي بالضبط السبب في أدائها الجيد في حمض الهيدروكلوريك وكلوريد الهيدروجين وأنظمة الأحماض غير المؤكسدة الأخرى.

لذا، من الناحية العملية للمبادل الحراري, Incoloy 825 مقابل Hastelloy B-2 لأنابيب المبادلات الحرارية عادةً ما يكون الاختيار بين الاتساع و الشدة. توفر السبيكة 825 نافذة أمان أوسع عندما يتأرجح تيار المعالجة بين ظروف الاختزال والأكسدة، أو عندما يكون تلوث الكلوريد وهجوم الشقوق من المخاوف الواقعية. تعطي السبيكة B-2 ميزة أكثر وضوحًا عندما يكون السائل مختزلًا بشدة ويتم التحكم فيه بإحكام، خاصةً في خدمة حمض الهيدروكلوريك. إن الخطأ الذي أراه في أغلب الأحيان هو اختيار سبيكة B-2 لأن وسيط التشغيل العادي مختزل، مع تجاهل حقيقة أن أعطال المبادل غالبًا ما تبدأ أثناء التنظيف أو التنفيس أو دخول الأكسجين أو التلوث الحديدي أو ظروف الرطوبة الخاملة. إن إرشادات سبيكة B-2 صريحة: حتى الوسائط المؤكسدة النزرة يمكن أن تزيد من التآكل بشكل كبير، ويجب عدم استخدامها في البيئات المؤكسدة.

منطق التآكل في الأنابيب ليس هو نفسه منطق التآكل في الألواح

لا تفشل حزم الأنابيب فقط عن طريق فقدان الجدار المنتظم. فهي تفشل عن طريق هجوم الشقوق تحت الترسبات، وعن طريق التشقق بمساعدة الإجهاد في الوصلات الممتدة، وعن طريق الهجوم المحلي في مناطق اللحام HAZ، وعن طريق التدرجات الكيميائية بين الأطراف الساخنة والباردة. تم تصميم INCOLOY 825 ليصمد في البيئات المختزلة والمؤكسدة على حد سواء، وهو معروف على وجه التحديد بمقاومته للتشقق الإجهادي الناتج عن تآكل الكلوريد والتآكل الموضعي. وهذا يجعله افتراضيًا أكثر أمانًا عندما يتعرض المبادل لمهام الأحماض المختلطة أو تلوث المياه الحاملة للكلوريد أو التيارات الحاملة للكبريت أو التدبير المنزلي غير المؤكد حول التنظيف والإغلاق.

يجب اختيار السبيكة B-2 بشكل أضيق وأكثر تعمدًا. إنها ممتازة في حمض الهيدروكلوريك على نطاق واسع من التركيزات ودرجات الحرارة، كما أنها تؤدي أداءً جيدًا في كلوريد الهيدروجين وحمض الكبريتيك وحمض الفوسفوريك في ظل ظروف الاختزال. لكن B-2 ليس “سبيكة CPI عامة”. إنها إجابة متخصصة لمشكلة متخصصة. في خدمة المبادلات، يعني ذلك عادةً حمض الاختزال النظيف على جانب واحد، والتحكم المنضبط في الأنواع المؤكسدة، وفريق مصنع يفهم ما لا تغفره السبيكة.

غالبًا ما يقرر التصنيع واللحام والاستقرار الحراري الإجابة النهائية

للمصنعين, Incoloy 825 مقابل Hastelloy B-2 لأنابيب المبادلات الحرارية هي أيضًا مسألة تتعلق بمدى انضباط العملية التي يمكن لورشتك والمقاول الميداني الحفاظ عليها. توصف سبيكة INCOLOY 825 بأنها تتمتع بقابلية لحام جيدة من خلال جميع العمليات التقليدية، مع توصيات الحشو الشائعة بما في ذلك INCONEL Filler Metal 625 للحام المحمي بالغاز. يمكن أيضًا لحام السبيكة B-2 باستخدام TIG/MIG، وبالمقارنة مع السبيكة B الأقدم، فهي أقل عرضة لتآكل منطقة اللحام في حالة اللحام. ومع ذلك، لا تزال سبيكة B-2 تتطلب تحكمًا أكثر صرامة في التلوث، وممارسة التلدين بالمحلول، ومراقبة أكثر حدة للتعرض للحرارة بعد التصنيع.

المشكلة الأعمق هي الاستقرار الحراري. تنص مواد التآكل على أنه لا ينبغي استخدام سبيكة B-2 بين 1000 درجة فهرنهايت و1600 درجة فهرنهايت لأن المراحل الثانوية يمكن أن تقلل من الليونة. وتوضح المقارنة التي أجراها هاينز بين سبيكة B-3 وسابقتها B-2 السبب وراء هذا التحذير: إن السبائك من النوع B عرضة لتكوين أطوار غير مرغوب فيها، ويمكن أن تعاني سبائك B-2 من تكوين Ni4Mo سريعًا عند حوالي 750 درجة مئوية. هذا لا يعني أن كل مبادل B-2 سيفشل من التعرض الحراري. بل يعني أن هامش تحمل التصنيع والاضطراب أضيق مما يفترضه العديد من المشترين.

جدول تم تجميعه من معلومات الشركة المصنعة وورقة البيانات الفنية المتعلقة بأنابيب INCOLOLOY 825 والسبائك B-2 نماذج المنتجات والخصائص.

توصيتي الهندسية لـ Incoloy 825 مقابل Hastelloy B-2 لأنابيب المبادل الحراري

اختر INCOLOLOY 825 عندما يرى المبادل تعرضًا للأحماض المختلطة، أو تلوثًا حاملًا للكلوريد، أو خدمة حامض الكبريتيك أو حمض الفوسفوريك مع بعض احتمالات الأكسدة، أو كيمياء الإغلاق غير المؤكدة، أو التنظيف الكيميائي المتكرر. في هذا النوع من بيئة المصنع الحقيقية، عادةً ما يوفر لك 825 المزيد من التسامح في التشغيل. إنها السبيكة التي سأقوم بتأهيلها أولاً عندما تكون بيانات السوائل الخاصة بالعميل غير مكتملة أو عندما تكون هناك فرصة حقيقية في أن يصبح التلوث المؤكسد “الصغير” في نهاية المطاف حدث صيانة.

اختر السبيكة B-2 عندما تكون الخدمة مختزلة بشكل واضح ومستمر، خاصةً حول حمض الهيدروكلوريك أو كلوريد الهيدروجين، وعندما يستطيع مالك العملية التحكم في الأنواع المؤكسدة بإحكام. في هذه النافذة الضيقة، يمكن أن تكون سبيكة B-2 هي الحل الهندسي الأقوى. ولكنها أداة دقيقة وليست متسامحة. بالنسبة للمشتريات، هذا يعني أن طلب عرض الأسعار يجب ألا يتضمن فقط الكيمياء العادية، ولكن الكيمياء المضطربة، ووسائط التنظيف، ومخاطر دخول الأكسجين، والتلوث بالحديد، وتفاصيل اللحام من أنبوب إلى أنبوب، وتاريخ حرارة التصنيع. وهنا تبدأ العديد من بدائل السبائك السيئة.

الخاتمة

بالنسبة لمعظم المشترين, Incoloy 825 مقابل Hastelloy B-2 لأنابيب المبادلات الحرارية يجب أن يتم تحديده من خلال تحمل التآكل في ظل غير مثالية الظروف، وليس باسم الحمض الرئيسي على ورقة العملية. إذا كانت الخدمة يمكن أن تنجرف أو تتلوث أو تتلوث أو تتسبب في التهوية أو تشهد تنظيفًا قويًا، فإن INCOLOLOY 825 عادةً ما يكون خيار الأنابيب الأكثر قوة. إذا كانت الخدمة محكومة بإحكام، ومختزلة بشدة، وخاصةً الهيدروكلوريك، فيمكن أن تقدم السبيكة B-2 أداءً متميزًا. تأتي الإجابة الصحيحة من نافذة الكيمياء ومسار التصنيع وتاريخ الاضطراب معًا.

لمراجعة الاختيار على مستوى المشروع، أرسل تركيبة السوائل، ودرجة الحرارة العادية والمضطربة، والضغط، والكلوريدات، والملوثات المؤكسدة، وإجراءات التنظيف، ومسار تصنيع الأنبوب. عادةً ما يكون ذلك كافيًا لتحويل المقارنة العامة للسبائك إلى توصية بمواد يمكن الدفاع عنها.

أسئلة وأجوبة ذات صلة

1) هل Hastelloy B-2 أفضل من Incoloy 825 لأنابيب المبادل الحراري لحمض الهيدروكلوريك؟

في خدمة حمض الهيدروكلوريك النظيفة والمختزلة بشدة، عادةً ما تكون السبيكة B-2 هي الخيار الأقوى للتآكل لأنها مصممة خصيصًا لحمض الهيدروكلوريك على نطاق واسع من التركيزات ودرجات الحرارة. ولكن هذه الميزة تتقلص بسرعة بمجرد دخول الملوثات المؤكسدة إلى النظام.

2) هل يمكن أن يحل Incoloy 825 محل Hastelloy B-2 في خدمة المبادلات الحمضية المختلطة؟

في كثير من الأحيان، نعم. عندما يشهد المبادل سلوكًا مؤكسدًا ومختزلًا مختلطًا أو تلوثًا بالكلوريد أو كيمياء إغلاق/تنظيف غير مؤكدة، فإن INCOLOY 825 غالبًا ما يكون المواصفات الأكثر أمانًا لأن مقاومته للتآكل أوسع نطاقًا وليس محصورًا في تقليل الحمض فقط.

3) ما الذي يجب على المشتري توفيره قبل طلب أي من السبيكتين كأنابيب؟

كحد أدنى: كيمياء السوائل الكاملة، والكلوريدات، والتلوث بالحديد أو الأكسجين المذاب، ودرجات حرارة التشغيل والاضطراب، والمواد الكيميائية للتنظيف، وما إذا كانت الأنابيب غير ملحومة أو ملحومة، وما إذا كانت هناك حاجة إلى لحامات من أنبوب إلى أنبوب. تتحكم هذه التفاصيل فيما إذا كانت Incoloy 825 مقابل Hastelloy B-2 لأنابيب المبادلات الحرارية قرار مباشر أو تخمين عالي الخطورة. تختلف معايير الأنابيب وتوجيهات التصنيع بما فيه الكفاية بحيث تكون هذه المدخلات مهمة في وقت مبكر.