Acid clorhidriceste cel mai agresiv acid industrial comun și nu respectă regulile de selecție a materialelor care funcționează în altă parte. Oțelurile inoxidabile eșuează prin găurire în câteva săptămâni, oțelul carbon se dizolvă și chiar și multe aliaje de nichel se destramă rapid. Aliajele care supraviețuiesc acidului clorhidric sunt puține și fiecare acoperă doar o parte din anvelopa de concentrație-temperatură.
Formulare de produs
Bar & Rod
Farfurie & Foaie
Coil & Strip
Țevi și tuburi
Montare: Flanșă, T, Cot, Reductor etc.
Forjare: inel, arbore, cerc, bloc etc.
De ce acidul clorhidric este atât de distructiv
Acidul clorhidric este un acid reducător: atacă metalul prin dizolvarea filmului de oxid protector, mai degrabă decât prin oxidarea suprafeței. Oțelurile inoxidabile depind de o peliculă pasivă de oxid de crom, pe care HCI-ul o îndepărtează, lăsând aliajul să se corodeze uniform și să se pipeze. Ionul de clorură descompune, de asemenea, pasivitatea la nivel local, motiv pentru care coroziunea zgârieturii și crăpăturile apar atât de repede.
Materialele care supraviețuiesc HCl fac acest lucru fie pentru că nu au peliculă pasivă de pierdut (nichel și aliajele sale), fie pentru că sunt protejate catodic (unele metale reactive). Consecința practică: cromul care face ca oțelul inoxidabil să fie rezistent la coroziune-în altă parte este o răspundere în serviciul cu HCI.
Aliajele care funcționează și limitele lor
| Material | Gama de servicii HCl | Limită primară |
| Hastelloy B-3 (N10675) | Toate concentrațiile până la punctul de fierbere | Eșuează în mediile oxidante; fără peliculă de oxid de crom |
| Hastelloy C-276 (N10276) | Concentrații moderate, se diluează la ~20% la temperatură scăzută | Atacat de HCI concentrat fierbinte |
| Zirconiu (R60702) | Toate concentrațiile, temperaturi foarte ridicate | Cost; necesită evitarea impurităților oxidante |
| Oțel carbon căptușit-cauciuc | Se diluează la temperatură moderată, scăzută | Temperatura și limitele mecanice ale căptușelii |
| PTFE-sisteme din material plastic | Toate concentrațiile la mediu | Limitele de temperatură și presiune ale plasticului |
B-3 vs C-276: Decizia cheie
Cele două aliaje de nichel considerate cel mai adesea pentru serviciul cu HCI sunt B-3 și C-276 și sunt opuse în filozofie.
B-3este un aliaj de nichel-molibden aproape fără crom: supraviețuiește acidului clorhidric la orice concentrație, dar se corodează rapid în timpul oxidarii.
C-276 poartă crom (aproximativ 15-16%) și molibden (aproximativ 15-17%), ceea ce îi conferă o peliculă pasivă și rezistență la mediile oxidante - dar acel crom îl face vulnerabil și la HCl concentrat fierbinte.
Regula de decizie este simplă: dacă serviciul este acid reducător pur (HCl fără contaminanți oxidanți), B-3 este aliajul mai bun. Dacă fluxul poate fi oxidant - pătrundere de aer, cloruri ferice sau cuprice, urme de acid azotic - C-276 este mai sigur deoarece păstrează o peliculă pasivă. Mediile mixte sunt capcana clasică: o „linie HCl” care vede și impurități oxidante poate distruge echipamentele B-3 în săptămâni.
Alternativele ne-metalice
Nu orice linie de HCl are nevoie de un aliaj de nichel. Sub aproximativ 60-80 C, oțel carbon căptușit cu cauciuc- și sistemele căptușite cu plastic (PTFE, PP, PVC) gestionează majoritatea concentrațiilor la o fracțiune din cost, motiv pentru care rezervoarele de stocare și conductele de acid diluat sunt de obicei căptușite mai degrabă decât aliaje solide.
FRP (plastic armat-fibră) funcționează pentru servicii ambientale cu presiune joasă-. Limitele sunt mecanice: căptușelile eșuează la flanșe și sudură dacă ciclul termic este sever, iar materialele plastice își pierd rapid rezistența peste 80 C.
Problema economică este o curbă încrucișată - sistemele căptușite câștigă pentru servicii cu diametru-mare, temperatură joasă-, presiune joasă-; aliajul solid de nichel câștigă pentru service cu alezaj mic, fierbinte, înaltă-presiune sau ciclic, unde căptușelile nu pot supraviețui.
Alte medii reducătoare
Aceeași logică de selecție se aplică și dincolo de HCI. Acidul sulfuric la concentrații peste aproximativ 60% și temperaturi peste aproximativ 60 C este un serviciu reducător în care aliajele de tip B-strălucesc, în timp ce regimul de temperatură joasă-diluat este gestionat de aliajul 20 sau chiar de inoxidabil.
Acidul fosforic (procesul umed) este agresiv, dar conține suficiente specii oxidante încât C-276 este adesea preferat față de B-3. Acidul acetic și alți acizi organici sunt mult mai puțin solicitanți - 316L și Alloy 20 acoperă majoritatea serviciilor.
Mesajul: numiți acidul, concentrația, temperatura și speciile oxidante înainte ca cineva să poată recomanda un material. O foaie de date fără acele patru numere este marketing, nu inginerie.
Lista de verificare a selecției
- Identificați acidul, concentrația, temperatura și orice specie oxidantă din flux.
- Dacă serviciul este acid reducător pur la severitate mare: luați în considerare Hastelloy B-3.
- Dacă sunt prezente specii oxidante: luați în considerare Hastelloy C-276 sau un aliaj din familia C.
- Pentru HCI cu-alezaj mare,-temperatură scăzută, presiune joasă-: comparați oțelul carbon căptușit înainte de a utiliza aliajul solid.
- Pentru HCI foarte fierbinte, foarte concentrat: zirconiul este singurul metal care rămâne competitiv -, dar confirmă că impuritățile oxidante sunt absente.
- Specificați întotdeauna cei patru parametri de serviciu în cererea de material și solicitați furnizorului să confirme alegerea aliajului.
Ce greșesc cumpărătorii
- Presupunând că „aliaj de nichel” este o familie - B-3 și C-276 se comportă opus în HCl, iar schimbarea unuia cu celălalt schimbă complet rezultatul coroziunii.
- PrecizândC-276pentru HCl concentrat fierbinte „pentru a fi în siguranță”, când B-3 este supraviețuitorul real și C-276 se va coroda.
- Uitând că pătrunderea aerului, o linie de HCl oxidează - aliajul care a funcționat la testul de laborator eșuează pe teren.
- Comandarea unui aliaj solid pentru un rezervor mare în care un rezervor din oțel carbon căptușit cu cauciuc-ar costa o fracțiune și ar dura la fel de mult.
