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應(yīng)用案例

case

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成功案例

更新時間:2023/4/18 10:57:35

GSHA/型系列哈氏合金C-276高壓反應(yīng)釜

采用端面稀土耦合驅(qū)動器,具有靜密封、無泄漏的特點(diǎn)。釜體材料主要采用Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)

,并可根據(jù)不同介質(zhì)要求制作304、321、316L2520、不銹鋼、鈦材(TA2)、鎳材、鉭材、鋯材、哈氏合金、蒙乃爾、內(nèi)襯聚四氟乙烯等特殊材質(zhì)。攪拌軸承采用耐腐蝕不銹鋼軸承,適合高轉(zhuǎn)速、加氫催化,低粘度物料的攪拌,攪拌槳采用推進(jìn)式攪拌漿。加熱方式一般為干式電加熱,也可根據(jù)用戶要求制作電加熱導(dǎo)熱油加熱或夾套加熱。帶有多功能控溫、控壓數(shù)顯控制箱。加熱控制系統(tǒng)采用PID自動溫度控制儀表,溫度控制十分精確。 儀表經(jīng)整定后,可有效抑制溫度過沖。

備注:
1. 除上述規(guī)格成品外,還可根據(jù)用戶要求定制不同容積產(chǎn)品。
2. 常規(guī)主體材料為1Cr18Ni9Ti:主體材料可根據(jù)用戶要求選用316L不銹鋼、鎳材、鈦材、鉭
  材、鋯材、哈氏合金、蒙乃爾、2520.904L等特殊材質(zhì)。
3. 可根據(jù)用戶要求制作電加熱導(dǎo)熱油加熱,或夾套加熱。
4. 攪拌槳形式可根據(jù)用戶要求選擇、定制。


序號

產(chǎn)品名稱

數(shù)量

配置及技術(shù)要求

備注

1

反應(yīng)釜

1

工作壓力:10MPa;工作溫度:200℃;有效容積:10L;含PID自動控制系統(tǒng);含帶電機(jī)的磁力攪拌器(可更換攪拌裝置);釜內(nèi)與物料接觸材質(zhì)為內(nèi)襯哈氏合金。

若通鹽酸、氯氣工作壓力和工作溫度可根據(jù)反應(yīng)要求在技術(shù)可行條件下進(jìn)行下調(diào)。

2

液泵

1

泵出壓力≧10MPa,流量2.5L/min,進(jìn)料流量可調(diào)節(jié),泵材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。

液泵和進(jìn)氣泵能滿足向10MPa反應(yīng)釜內(nèi)泵入物料。具體泵的選擇可根據(jù)廠家建議進(jìn)行選擇。

3

進(jìn)氣泵

1

泵出壓力≧10MPa,流量0.5L/min,進(jìn)氣流量可調(diào)節(jié),泵材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。

4

真空泵

1

能實(shí)現(xiàn)抽真空額度為90KPa左右

-90KPa),抽真空裝置材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。

注:配套管、閥門及計(jì)量、顯示設(shè)施可按照以下草圖進(jìn)行配置。

反應(yīng)釜實(shí)驗(yàn)配套裝置流程簡圖


哈氏合金反應(yīng)裝置

Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)

一、物理性能

密度:8.90g/cm3, 比熱:425J/kg/k, 彈性模量:205Gpa(21℃)

二、耐蝕性能

哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近三十年以來、在苛刻的腐蝕環(huán)境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的,但是不能用作規(guī)范,尤其是在不明環(huán)境中,必須要經(jīng)過試驗(yàn)才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕,如熱的濃硝酸。這種合金的產(chǎn)生主要是針對化工過程環(huán)境,尤其是存在混酸的情況下,如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。下表是四種合金在不同環(huán)境下的腐蝕對比試驗(yàn)情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)

l       四種金屬在不同環(huán)境下的腐蝕對比試驗(yàn)

試驗(yàn)環(huán)境

(沸騰)

腐蝕率(毫米/)

典型316

AL-6XN

Inconel625

C-276

基本

金屬試樣

焊接

試樣

基本

金屬 試樣

焊接

試樣

基本

金屬 試樣

基本

金屬 試樣

45%蟻酸

0.277

0.262

0.116

0.142

0.13

0.07

10%草酸

1.02

0.991

0.277

0.274

0.15

0.29

20%磷酸

0.177

0.155

0.007

0.006

0.001

0.001

10%

氨基磺酸

1.62

1.58

0.751

0.381

0.12

0.07

10%硫酸

9.44

9.44

2.14

2.34

0.64

0.35

10%

碳酸氫鈉

1.06

1.06

0.609

0.344

0.10

0.07

l       哈氏C-276合金可以用作燃煤系統(tǒng)的煙氣脫硫部件,在這種環(huán)境下C-276是最耐蝕的材料。下表是C-276合金和典型316在煙氣模擬系統(tǒng)“綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗(yàn)情況。

l       “綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗(yàn)

“綠色死亡”溶液(沸騰)

腐蝕率(mm/a)

典型316

C-276

7%硫酸

破壞

0.67

3%鹽酸

1%CuCl2

1%FeCl3

l       由上表可見,C-276合金對混合的具有氯離子的酸、鹽溶液有很好的耐蝕性能。

哈氏C-276合金中Cr、Mo、W的加入將C-276合金的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高。C-276合金在海水環(huán)境中被認(rèn)為是惰性的,所以C-276被廣泛地應(yīng)用在海洋、鹽水和高氯環(huán)境中,甚至在強(qiáng)酸低 PH值情況下。下表是四種金屬在6%FeCl3(按ASTM標(biāo)準(zhǔn)G-48執(zhí)行)溶液中發(fā)生縫隙腐蝕的對比情況。

l       縫隙腐蝕發(fā)生情況

縫隙腐蝕發(fā)生溫度

°F

°C

典型316

27

2.5

AL-6XN

113

45

Inconel625

113

45

C-276

140

60

l       C-276合金中高含量的Ni和Mo使其對氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂也有很強(qiáng)的抵抗能力,下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況。

l       氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況

試驗(yàn)溶液

彎曲U形試樣試驗(yàn)時間(Hours)和試驗(yàn)結(jié)果

典型316

AL-6XN

Inconel625

C-276

42%MgCl2(沸騰)

失敗(24小時)

兼有(1000小時)

抵抗(1000小時)

抵抗(1000小時)

33%LiCl(沸騰)

失敗(100小時)

抵抗(1000小時)

抵抗(1000小時)

抵抗(1000小時)

26%NaCl(沸騰)

失敗(300小時)

抵抗(1000小時)

抵抗(1000小時)

抵抗(1000小時)

三、焊接及熱處理

C- 276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似,在使用一種焊接方法對C-276焊接之前,必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小,如鎢極氣體保護(hù)焊(GTAW)、金屬極氣體保護(hù)焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。

關(guān)于焊接接頭形式的選擇,可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對C-276焊接接頭的成功經(jīng)驗(yàn)。

焊接坡口最好采用機(jī)械加工的方法,但是機(jī)械加工會帶來加工硬化,所以對機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的。

焊接時要采用適宜的熱輸入速度,以防止熱裂紋的產(chǎn)生。

在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下,C-276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中,C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得最好抗腐蝕性能。

C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分,象其它鎳基合金或不銹鋼,并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時,那么,焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅堋?/span>

哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程:(1)在1040℃~1150℃加熱;(2)在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)(400℃左右),這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。

C-276合金表面在焊接或熱處理時會產(chǎn)生氧化物,使合金中的Cr含量降低,影響耐蝕性能,所以要對其進(jìn)行表面清理??梢允褂貌讳P鋼絲刷或砂輪,接下來浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗,后用清水沖洗干凈。




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