Incoloy 925'in Kimya Endüstrisindeki Uygulamaları ve Reaktörler ve Isı Eşanjörlerine Uygunluğu
1. Uygulanabilir Temel Kimya Endüstrisi Senaryoları
(1) Petrol Sahası Kimyasal İşleme Sistemleri
Incoloy 925, sülfür gerilimli çatlamaya (SSC), klorür- kaynaklı gerilimli korozyon çatlamasına (SCC) ve H₂S, CO₂ ve klorür iyonları içeren ortamlardaki genel korozyona karşı olağanüstü direnç gösterir. Yüksek basınç (10000 psi'ye kadar), yüksek sıcaklık (204 dereceye kadar) ve yüksek klorür iyon konsantrasyonları (100000 ppm'yi aşan) gibi zorlu koşullara dayanabildiği kuyu içi bileşenlerde, kuyu başı Noel ağaçlarında ve ekşi petrol ve gaz sahaları için boru hattı sistemlerinde yaygın olarak kullanılır. İlgili kimyasal arıtma ünitelerinde, ham petrol ve doğal gazın kükürtten arındırılması ve dehidrasyonuna yönelik ekipmanlara da uygulanır.
(2) Asidik Proses Ortamları
Alaşım, seyreltik hidroklorik asit ve sülfürik asit gibi oksitleyici olmayan mineral asitlerde, özellikle düşük oksidan konsantrasyonlu çözeltilerde mükemmel korozyon direnci gösterir. Aşağıdakiler için uygundur:
Hidroklorik asit veya sülfürik asit içeren asidik dekapaj çözeltilerinin işlenmesi için kimya tesislerindeki dekapaj hatları.
Islak-işlem fosforik asit (florür safsızlıkları içeren) ile temas halinde olan bileşenler için fosforik asit üretim sistemleri.
Asetik asit ve formik asit üretim ekipmanı da dahil olmak üzere, düzgün korozyona ve oyuklanma korozyonuna karşı direnç gösteren organik asit işleme üniteleri.
(3) Aşındırıcı Sıvı Taşıma Sistemleri
Klorür iyonları, oksitleyici tuzlar veya karışık aşındırıcı ortamlar içeren kimyasal proses akışları için Incoloy 925, pompa, vana ve boru sistemleri üretiminde kullanılır. Tipik uygulamalar şunları içerir:
Tuzlu su veya seyreltik kostik soda çözeltilerinin taşınmasına yönelik klor{0}}alkali endüstrisi yardımcı sistemleri.
Kimya tesislerinde, özellikle ağır metal iyonları içeren asidik atık sular için atık su arıtma üniteleri.
2. Reaktörlere ve Isı Değiştiricilere Uygunluk
(1) Reaktörlere Uygunluk
Incoloy 925, özellikle aşağıdaki koşullar altında çalışan reaktörler için, kimyasal reaktörlerin imalatına tamamen uygulanabilir:
Aşındırıcı reaksiyon ortamı: Ekşi gaz, klorür-içeren çözeltiler veya seyreltik mineral asitleri içeren reaksiyonlara yönelik reaktörler. Örneğin, organik sülfitlerin üretiminde veya asit-katalizli esterleşme reaksiyonlarında kullanılan reaktörler.
Orta sıcaklık ve basınç aralıkları: Alaşım, 540 dereceye kadar sıcaklıklarda sabit mekanik özellikleri korur; 204 derecenin altındaki sıcaklıklarda korozyon direnci optimaldir. Atmosfer basıncından yüksek basınca (10-15 MPa) kadar çalışma basınçlarına sahip reaktörler için uygundur.
Yapısal tasarım avantajları: Alaşımın iyi kaynaklanabilirliği vardır (Alaşım 925 kaynak teli gibi eşleşen dolgu metalleri kullanılarak) ve büyük-hacimli reaktör kabukları ve dahili bileşenler (örneğin, karıştırıcılar, bölme plakaları) halinde üretilebilir. Ayrıca, döngüsel basınç dalgalanmalarına maruz kalan reaktörler için kritik olan mükemmel yorulma direncine sahiptir.
(2) Isı Eşanjörlerine Uygunluk
Isı eşanjörleri, Incoloy 925'in kimya endüstrisindeki temel uygulamalarından biridir ve aşağıdaki avantajlara sahiptir:
İki-fazlı ortamda korozyona karşı direnç: Isı eşanjörleri genellikle farklı akışkanlar arasında ısı transferini içerir. Incoloy 925, hem proses yönünden (örneğin, klorür-içeren çözeltiler, asidik sıvılar) hem de kullanım yönünden (örneğin, yüksek klorür içerikli soğutma suyu) kaynaklanan korozyona dayanabilir. Ekşi gazın yoğunlaştırılması, asidik proses akışlarının soğutulması ve aşındırıcı sıvıların ısıtılması için kabuk-ve-borulu ısı eşanjörlerinde yaygın olarak kullanılır.
Yüksek termal verimlilik ve mekanik stabilite: Alaşımın oda sıcaklığında yaklaşık 11,2 W/(m·K) termal iletkenliği vardır ve bu, ısı transferi uygulamaları için uygundur. Aynı zamanda düşük termal genleşme katsayısına (20-100 derece arasında 13,6 × 10⁻⁶/ derece) sahiptir, bu da ısı eşanjörlerinin servis ömrünü uzatmak için çok önemli olan sıcaklık döngüsü sırasındaki termal stresi azaltır.
Yaygın uygulama senaryoları: Rafineri havai kondenserleri, kimya tesisi proses sıvısı soğutucuları ve ekşi gaz arıtma sistemlerindeki ısı geri kazanım üniteleri.
3. Sınırlamalar ve Önlemler
Incoloy 925 çok yönlü olmasına rağmen kimyasal uygulamalarda dikkate alınması gereken sınırlamalara sahiptir:
Şiddetli tekdüze korozyona maruz kalabileceğinden, kuvvetli oksitleyici asidik ortamlar (örn. konsantre nitrik asit, yüksek oksidan konsantrasyonlu sıcak konsantre sülfürik asit) için önerilmez.
540 derecenin üzerindeki yüksek-sıcaklık ortamlarında, alaşımın çökeltmeyle güçlendirilmiş-fazı aşırı-yaşlanacak ve mekanik özelliklerde önemli bir düşüşe yol açacaktır.
Reaktörlerde ve ısı eşanjörlerinde kullanıldığında, korozyon direncini ve mekanik özelliklerini eski haline döndürmek için uygun -kaynak sonrası ısıl işlem (980–1010 derecede çözelti tavlaması ve ardından 718–749 derecede yaşlandırma) gereklidir.
