Un contratista cerca de Hamburgo realiza pedidosPlaca Hastelloy C2000, 6 mm, para tanque de ácido sulfúrico al 40%, vida útil de 20 años. La pregunta en la RFQ no es qué aleación usar - que ya esté resuelta - sino si 6 mm dejan suficiente metal después de una corrosión uniforme. La respuesta es una simple multiplicación, pero la mayoría de los compradores se detienen en la tabla de tasas de corrosión-de Haynes y nunca la convierten en un número de espesor-de pared. Esta página muestra la aritmética.
El producto en una mesa.
Tabla 1 - Fila de especificaciones de placa Hastelloy C2000 (ASTM B575, solución-recocida)
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Artículo |
Valor |
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UNS/W.Nr. |
N06200 / 2.4675 |
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Química |
Ni bal, Cr 22,0–24,0, Mo 15,0–17,0, Cu 1,3–1,9, Fe Menor o igual a 3,0, Co Menor o igual a 2,0, Mn Menor o igual a 0,50, Si Menor o igual a 0,08, C Menor o igual a 0,010, S Menor o igual a 0,010 |
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Mecánico (placa, temperatura ambiente) |
690 MPa de tracción min / 310 MPa de rendimiento min / 45% de alargamiento min |
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Densidad |
8,50 g/cm³ |
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rango de fusión |
1.370–1.410 grados |
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Tratamiento térmico |
Recocido en solución entre 1.050 y 1.150 grados, enfriamiento rápido |
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PREN |
~76 (Cr + 3.3Mo + 16N, N≈0) |
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Normas relacionadas |
B575 placa/hoja/tira; Tubería soldada B619; tubería sin costura B622; Accesorios B366 |
La química es el producto. El 22-24% de cromo maneja los ácidos oxidantes, el 15-17% de molibdeno maneja los cloruros reductores y el 1,3-1,9% de cobre inclina la aleación hacia la resistencia al ácido sulfúrico. Es la adición de Cu lo que separa el C2000 del C276 en una hoja de datos.
Datos sobre la tasa de corrosión-: el punto de partida
Haynes International publica datos de inmersión de 24-horas para C2000 recocido en solución. Para el diseño con ácido sulfúrico, las filas relevantes son:
Tabla 2 - Tasa de corrosión de la placa Hastelloy C2000 en ácido sulfúrico (mm/año, solución-recocida)
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Concentración de H₂SO₄ |
24 grados |
50 grados |
75 grados |
100 grados |
Hirviendo |
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10% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.09 |
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20% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.03 |
0.18 |
|
40% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
0.42 |
|
60% |
<0.025 |
<0.025 |
0.02 |
0.16 |
1.13 |
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80% |
<0.025 |
<0.025 |
0.07 |
0.37 |
0.91 |
|
96% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
0.19 |
Estos son valores de laboratorio en muestras limpias. Los tanques reales ven tintes de calor de soldadura, depósitos, problemas de arranque-y arrastre ocasional de cloruro-. Un factor de campo de 2 a 3 × es conservador para el diseño.
La fórmula del margen-de corrosión
Para una corrosión uniforme, el margen de corrosión requerido es:
Margen de corrosión (mm)=tasa de corrosión (mm/y) × vida útil (y) × factor de campo
ASME VIII-1 no establece el factor de campo; es una decisión del proyecto. La práctica común para equipos de proceso no extraíbles esfactor de campo=2.0y vida útil de diseño=20 años. Si el componente es inspeccionable y reemplazable, se puede aceptar un factor de 1,5.
Tabla 3 - Ejemplo de cálculo del margen de corrosión: 40 % H₂SO₄, 75 grados, vida útil de 20 años
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Aporte |
Valor |
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Servicio |
40% H₂SO₄, 75 grados |
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Tasa de laboratorio de placas C2000 |
<0.025 mm/y (use 0.025) |
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factor de campo |
2.0 |
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Diseñar la vida |
20 y |
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Margen de corrosión requerido |
0.025 × 20 × 2.0 = 1,0 milímetros |
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Mínimo estructural (proyecto) |
3,0 milímetros |
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Espesor nominal especificado |
6,0 milímetros |
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Muro restante después de 20 años |
6.0 − 1.0 = 5,0 milímetros |
Para este caso, 6 mm es generoso. Pero si la temperatura aumenta hasta hervir ácido al 40%, la tasa salta a 0,42 mm/año y el margen requerido pasa a ser 16,8 mm antes del factor de campo. Por eso, el mismo ácido a dos temperaturas diferentes puede desplazar el espesor de la placa en más de 10 mm.
Placa C2000 vs C276 vs C22: coste por mm perdido
El margen de corrosión es sólo la mitad de la decisión. La otra mitad es lo que cuesta cada milímetro de metal perdido, porque las aleaciones no se corroen al mismo ritmo y no cuestan lo mismo.
Tabla 4 - Comparación de aleaciones de placas para servicio con ácido sulfúrico (indicativa)
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Aleación |
UNS |
H₂SO₄ 40%, tasa de 75 grados (mm/y) |
Margen de 20 años, F=2 (mm) |
Precio relativo de la placa |
Costo por mm perdido (indexado) |
|
Hastelloy C2000 |
N06200 |
0.025 |
1.0 |
1.25 |
1.0 |
|
Hastelloy C276 |
N10276 |
0.08 |
3.2 |
1.20 |
3.0 |
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Hastelloy C22 |
N06022 |
0.06 |
2.4 |
1.30 |
2.6 |
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904L |
N08904 |
0.50 |
20.0 |
0.35 |
No viable |
|
316L |
S31603 |
>2.0 |
>80 |
0.10 |
No viable |
La tabla está simplificada - las tasas reales varían según las impurezas, el flujo y la condición de la soldadura - pero el mensaje es claro: para el ácido sulfúrico reductor caliente, la baja tasa de corrosión del C2000 puede justificar su precio base más alto porque el margen de corrosión requerido es menor. Para el servicio de cloruro oxidante, la comparación se desplaza hacia el C22. Para el HCl reductor puro, a menudo gana el C276.
Límite del ácido clorhídrico
El C2000 también maneja el HCl mejor que el C276 en concentraciones bajas, pero la velocidad aumenta rápidamente con la temperatura:
Tabla 5 - Tasa de corrosión de la placa Hastelloy C2000 en ácido clorhídrico (mm/año)
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concentración de clorhidrato |
24 grados |
50 grados |
Hirviendo |
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1% |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
|
5% |
<0.025 |
0.05 |
0.13 |
|
10% |
<0.025 |
0.08 |
0.25 |
|
20% |
0.05 |
0.13 |
0.51 |
Para hervir HCl al 10%, un margen de 20-años a F=2 sería de 10 mm. Es por eso que el servicio de HCl por encima de aproximadamente 50 grados generalmente empuja el diseño hacia C-22 o B-3 en lugar de C2000, a pesar del mejor desempeño del C2000 frente al ácido sulfúrico.
Especificaciones, tamaños y rango de precios.
La placa C2000 se suministra en solución-recocida y decapada, normalmente3–50 milímetrosde espesor en anchos 1.000/1.200/1.500/2.000 mm y largos hasta 6.000 mm. Tiradas de chapa laminada en frío-0,5 a 6 mm. Las tolerancias siguen ASTM B575 / ASTM A480. El precio indicativo FOB China es18-32 USD/kgdependiendo del espesor y la cantidad del pedido. El precio sigue la línea del níquel más los recargos de molibdeno y cobalto.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la diferencia entre la placa Hastelloy C2000 y C276?
R: C2000 agrega entre 1,3 % y 1,9 % de cobre a la base Ni-Cr-Mo, lo que mejora la resistencia al ácido sulfúrico y algunos ácidos mixtos. El C276 lleva más molibdeno (15-17% frente a la banda similar del 15-17% del C2000) y tungsteno, lo que proporciona una mejor resistencia al ácido clorhídrico caliente. En el caso del ácido sulfúrico, suele ganar el C2000; para el HCl, el C276 suele ser el mejor gasto.
P: ¿Puedo utilizar los números de tasa de corrosión-de Haynes directamente en ASME VIII-1?
R: No. Los números publicados son valores de inmersión en laboratorio de 24-horas. Los códigos de diseño requieren un margen de corrosión que tenga en cuenta factores de campo, efectos de soldadura, -alteraciones en el arranque e intervalos de inspección. Multiplique la tarifa del laboratorio por un factor definido por el proyecto, normalmente entre 1,5 y 3,0.
P: ¿Es soldable la placa Hastelloy C2000?
R: Sí, en la solución-recocido usando el relleno ERNiCrMo-17 o ERNiCrMo-4 correspondiente, dependiendo de si desea que la soldadura coincida con la química C2000 o se incline hacia la química C276. Mantenga la temperatura entre pases por debajo de 150 grados y use gas de respaldo de argón en los pases de raíz.
P: ¿Qué debo verificar en el MTR para la placa C2000?
R: Verifique que el carbono sea inferior o igual a 0,010 %, el cobre entre 1,3 y 1,9 %, el molibdeno entre 15,0 y 17,0 % y que la placa se suministre en solución-recocida. A menudo se agrega el resultado de una prueba de corrosión intergranular G28A para servicios críticos con ácido.
P: ¿Cuándo la placa C2000 no es la opción correcta?
R: Para cloruros oxidantes fuertes como el cloro húmedo o el cloruro férrico, el C22 o el C276 superan al C2000. Para un servicio a largo plazo-por encima de aproximadamente 650 grados, los grados de níquel de solución sólida-como 600 u 800H son mejores. Para cáustico puro, el níquel 201 es la opción correcta más económica.
¿Cómo cooperar con nosotros?
poner fin a su concentración de ácido, temperatura, vida útil de diseño y espesor estructural mínimo paramarket@htpipe.com. Suministramos placa Hastelloy C2000 según ASTM B575, calcularemos el margen de corrosión a partir de los datos de velocidad publicados y le diremos claramente si la placa C276 o C22 es la opción de menor costo de -ciclo de vida- para su ácido.
Nuestra dirección
7.º piso, cuarta ciudad moderna de Jinyin, distrito de Jinshui, Zhengzhou, Henan, China
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