Un entrepreneur près de Hambourg commandePlaque Hastelloy C2000, 6 mm, pour réservoir d'acide sulfurique à 40 %, durée de vie de 20 ans. La question sur la demande de prix n'est pas de savoir quel alliage utiliser - qui est déjà réglé - mais si 6 mm laisse suffisamment de métal après une corrosion uniforme. La réponse est une simple multiplication, mais la plupart des acheteurs s'arrêtent au tableau des taux de corrosion-de Haynes et ne le transforment jamais en un nombre d'épaisseur de mur-. Cette page montre l'arithmétique.
Le produit dans un tableau
Tableau 1 - Ligne de spécifications des plaques Hastelloy C2000 (ASTM B575, solution-recuit)
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Article |
Valeur |
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UNS / W.Nr. |
N06200 / 2.4675 |
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Chimie |
Ni bal, Cr 22,0–24,0, Mo 15,0–17,0, Cu 1,3–1,9, Fe Inférieur ou égal à 3,0, Co Inférieur ou égal à 2,0, Mn Inférieur ou égal à 0,50, Si Inférieur ou égal à 0,08, C Inférieur ou égal à 0,010, S Inférieur ou égal à 0,010 |
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Mécanique (plaque, température ambiante) |
690 MPa en traction min / 310 MPa en rendement min / 45 % d'allongement min |
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Densité |
8,50 g/cm³ |
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Plage de fusion |
1 370 à 1 410 degrés |
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Traitement thermique |
Recuit en solution de 1 050 à 1 150 degrés, refroidissement rapide |
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PREN |
~76 (Cr + 3.3Mo + 16N, N≈0) |
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Normes associées |
Plaque/feuille/bande B575 ; Tuyau soudé B619 ; Tuyau sans soudure B622 ; Raccords B366 |
La chimie est le produit. Les 22 à 24 % de chrome traitent les acides oxydants, les 15 à 17 % de molybdène traitent les chlorures réducteurs et les 1,3 à 1,9 % de cuivre font pencher l'alliage vers la résistance à l'acide sulfurique. C'est l'ajout de Cu qui sépare le C2000 du C276 sur une fiche technique.
Données sur le taux de corrosion- : le point de départ
Haynes International publie des données d'immersion de 24 - heures pour le C2000 recuit en solution. Pour le calcul de l'acide sulfurique, les lignes pertinentes sont :
Tableau 2 - Taux de corrosion des plaques Hastelloy C2000 dans l'acide sulfurique (mm/an, solution-recuit)
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Concentration en H₂SO₄ |
24 degrés |
50 degrés |
75 degrés |
100 degrés |
Ébullition |
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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 |
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60% |
<0.025 |
<0.025 |
0.02 |
0.16 |
1.13 |
|
80% |
<0.025 |
<0.025 |
0.07 |
0.37 |
0.91 |
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96% |
<0.025 |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
0.19 |
Ce sont des valeurs de laboratoire sur des échantillons propres. Les vrais réservoirs voient des soudures teintées par la chaleur, des dépôts, des-démarrages au démarrage et des transferts occasionnels de chlorure-. Un facteur de champ de 2 à 3 × est conservateur pour la conception.
La formule de tolérance à la corrosion-
Pour une corrosion uniforme, la surépaisseur de corrosion requise est :
Tolérance de corrosion (mm)=taux de corrosion (mm/an) × durée de vie nominale (y) × facteur de champ
ASME VIII-1 ne définit pas le facteur de champ ; c'est une décision de projet. La pratique courante pour les équipements de traitement non amovibles estfacteur de champ=2.0et durée de vie de conception=20 ans. Si le composant est inspectable et remplaçable, un facteur de 1,5 peut être accepté.
Tableau 3 - Exemple de calcul de la tolérance à la corrosion : 40 % H₂SO₄, 75 degrés, durée de vie de 20 ans
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Saisir |
Valeur |
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Service |
40 % H₂SO₄, 75 degrés |
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Tarif laboratoire de plaques C2000 |
<0.025 mm/y (use 0.025) |
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Facteur de champ |
2.0 |
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Vie de conception |
20 y |
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Surépaisseur de corrosion requise |
0.025 × 20 × 2.0 = 1,0 mm |
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Minimum structurel (projet) |
3,0 mm |
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Épaisseur nominale spécifiée |
6,0 millimètres |
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Mur restant après 20 ans |
6.0 − 1.0 = 5,0 millimètres |
Pour ce cas, 6 mm est généreux. Mais si la température atteint 40 % d'acide bouillant, le taux passe à 0,42 mm/an et la tolérance requise devient 16,8 mm avant le facteur de champ. C'est pourquoi le même acide, à deux températures différentes, peut déplacer l'épaisseur de la plaque de plus de 10 mm.
Plaque C2000 vs C276 vs C22 : coût par mm perdu
La tolérance à la corrosion ne représente que la moitié de la décision. L’autre moitié correspond à ce que coûte chaque millimètre de métal perdu, car les alliages ne se corrodent pas au même rythme et ne coûtent pas le même prix.
Tableau 4 - Comparaison des alliages de tôles pour service acide sulfurique (indicatif)
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Alliage |
UNS |
H₂SO₄ 40 %, taux de 75 degrés (mm/an) |
Allocation de 20 ans, F=2 (mm) |
Prix relatif des plaques |
Coût par mm perdu (indexé) |
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Hastelloy C2000 |
N06200 |
0.025 |
1.0 |
1.25 |
1.0 |
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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 |
|
904L |
N08904 |
0.50 |
20.0 |
0.35 |
Pas viable |
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316L |
S31603 |
>2.0 |
>80 |
0.10 |
Pas viable |
Le tableau est simplifié - les taux réels varient en fonction des impuretés, du débit et de l'état de la soudure - mais le message est clair : pour l'acide sulfurique réducteur chaud, le faible taux de corrosion du C2000 peut justifier son prix de base plus élevé car la tolérance de corrosion requise est plus petite. Pour le service chlorure oxydant, la comparaison se déplace vers le C22. Pour le HCl réducteur pur, le C276 l’emporte souvent.
Limite d'acide chlorhydrique
Le C2000 gère également mieux le HCl que le C276 à faibles concentrations, mais le taux augmente rapidement avec la température :
Tableau 5 - Taux de corrosion des plaques Hastelloy C2000 dans l'acide chlorhydrique (mm/an)
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Concentration en HCl |
24 degrés |
50 degrés |
Ébullition |
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1% |
<0.025 |
<0.025 |
0.05 |
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5% |
<0.025 |
0.05 |
0.13 |
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10% |
<0.025 |
0.08 |
0.25 |
|
20% |
0.05 |
0.13 |
0.51 |
Pour faire bouillir 10 % de HCl, une tolérance de 20 - ans à F=2 serait de 10 mm. C'est pourquoi le service HCl au-dessus d'environ 50 degrés pousse généralement la conception vers le C-22 ou le B-3 plutôt que vers le C2000, malgré les meilleures performances de l'acide sulfurique du C2000.
Spécifications, tailles et fourchette de prix
La plaque C2000 est fournie en solution-recuit et décapé, généralement3 à 50 mmépaisseur en largeurs 1 000/1 200/1 500/2 000 mm et longueurs jusqu'à 6 000 mm. Feuilles laminées à froid-0,5 à 6 mm. Les tolérances suivent ASTM B575 / ASTM A480. Le prix indicatif FOB Chine est18 à 32 USD/kgen fonction de l'épaisseur et de la quantité commandée. Le prix suit la ligne du nickel plus les suppléments de molybdène et de cobalt.
FAQ
Q : Quelle est la différence entre les plaques Hastelloy C2000 et C276 ?
R : C2000 ajoute 1,3 à 1,9 % de cuivre à la base Ni-Cr-Mo, ce qui améliore la résistance à l'acide sulfurique et à certains acides mixtes. Le C276 contient plus de molybdène (15 à 17 % par rapport à la bande similaire de 15 à 17 % du C2000) et de tungstène, offrant une meilleure résistance à l'acide chlorhydrique chaud. Pour l’acide sulfurique, le C2000 l’emporte généralement ; pour HCl, le C276 est souvent la meilleure dépense.
Q : Puis-je utiliser les taux de corrosion-de Haynes directement dans la norme ASME VIII-1 ?
R : Non. Les chiffres publiés correspondent à des valeurs d'immersion en laboratoire sur 24-heures. Les codes de conception exigent une tolérance à la corrosion qui tient compte des facteurs de terrain, des effets de soudure, des perturbations au démarrage et des intervalles d'inspection. Multipliez le taux de laboratoire par un facteur défini par le projet, généralement 1,5 à 3,0.
Q : La plaque Hastelloy C2000 est-elle soudable ?
R : Oui, dans l'état de recuit en solution-en utilisant une charge ERNiCrMo-17 ou ERNiCrMo-4 correspondante, selon que vous souhaitez que la soudure corresponde au C2000 ou s'oriente vers la chimie C276. Maintenez la température entre les passes en dessous de 150 degrés et utilisez du gaz de support argon sur les passes racinaires.
Q : Que dois-je vérifier sur la plaque MTR pour C2000 ?
R : Vérifiez que le carbone est inférieur ou égal à 0,010 %, le cuivre 1,3 à 1,9 %, le molybdène 15,0 à 17,0 % et que la plaque est fournie dans un état recuit en solution-. Un résultat de test de corrosion intergranulaire G28A est souvent ajouté pour le service acide critique.
Q : Quand la plaque C2000 n’est-elle pas le bon choix ?
R : Pour les chlorures fortement oxydants tels que le chlore humide ou le chlorure ferrique, le C22 ou le C276 surpassent le C2000. Pour un service à long terme-au-dessus d'environ 650 degrés, les qualités de nickel en solution solide-telles que 600 ou 800H sont meilleures. Pour la soude caustique pure, le Nickel 201 est le bon choix le moins cher.
Comment coopérer avec nous ?
mettre fin à votre concentration d'acide, à votre température, à votre durée de vie nominale et à votre épaisseur structurelle minimale pourmarket@htpipe.com. Nous fournissons des tôles Hastelloy C2000 conformes à la norme ASTM B575, nous calculerons la tolérance de corrosion à partir des données de taux publiées et nous vous dirons clairement si la tôle C276 ou C22 est le choix le plus faible en termes de coût de {{5}cycle de vie-pour votre acide.
Notre adresse
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