Ki jan fraksyon volim nan carbure MC prensipal yo (NbC) nan plis pase -estabilize 347 djenn chofaj (0.70-0.90% Nb) kontwole dansite sit inisyasyon twou a ak tan pèforasyon nan bouyi 12% asid asid a 108 degre

Anviwònman asid agresif pou asye pur ki estab

In the case of 347 stainless steel (Nb-stabilized) sheathed electric heating tubes for aggressive hydrochloric acid service such as in pickling bath heaters for speciality metals, acid regeneration systems or chemical process heaters using HCl, excess niobium (beyond the stoichiometric requirement for carbon stabilisation) is present and results in the formation of primary MC carbides (NbC). These carbides are cathodic to the austenitic matrix and are preferred pitting start sites in boiling 12% HCl at 108°C. Chloride water pitting necessitates the presence of chlorides and oxygen . Hydrochloric acid actively corroded 347. Primary NbC particles increase localised assault. At 0.30-0.50% niobium levels (Nb:C ratio 6:1 to 10:1) primary MC volume percentage is 0.04-0.08%, pit density is modest (1-5 pits/cm2) and perforation duration is 100-200 hours. At over-stabilized values of 0.70-0.90 % Nb (Nb:C >15:1), fraksyon volim prensipal MC ogmante a 0.15-0.25%, dansite twou san fon an ogmante a 20-50 twou/cm2 ak tan an pèforasyon bese a 20-50 èdtan. Nan papye sa a, se korelasyon ki genyen ant niobyòm depase, prensipal fraksyon volim carbure MC, dansite twou san fon ak tan pèforasyon nan bouyi 12% HCl.

Mekanis nan pitting ki te koze pa carbure MC prensipal nan HCl

Fim nan pasif nan 347 nan asid klorworik bouyi se enstab (HCl se yon asid rediksyon). Mekanis nan korozyon se yon disolisyon aktif ak yon atak lokalize nan enklizyon katodik yo. Patikil NbC prensipal yo se nòb ki gen rapò ak matris la epi yo aktif nan reyaksyon evolisyon idwojèn (katodik). Kouran galvanik ant NbC (katod) ak matris vwazen an (anod) lakòz dezentegrasyon rapid alantou chak patikil carbure. Plis pi gwo % volim prensipal MC la pi wo dansite twou a ak sit ki pi katodik. Gwo agresif HCl lakòz pwopagasyon rapid nan twou pa disolisyon aktif apre inisyasyon yo.

Relasyon kantitatif nan kontni niobyòm, fraksyon volim MC ak pitting nan bouyi 12% HCl

Yo detèmine dansite inisyasyon twou ak peryòd pèforasyon pou tès imèsyon kontwole 347 tib ak diferan nivo niobyòm (0.05% C,<0.01% Ti, constant) in boiling 12% HCl (108°C, 12 wt% HCl, deaerated) for times up to 250 hours.

Niobyòm (wt%) Nb:C RatioPrimary MC volim fraksyon (%)MC gwosè patikil (µm) Dansite twou apre 50 èdtan (pit/cm²) Pwofondè twou maksimòm apre 50 èdtan (µm) Tan pou pèforasyon (1.5 mm miray, èdtan) Rekòmande pou bouyi 12% HCl Sèvis 0.<0.01 <1 0.5-1 50-100 80-150 No (sensitisation risk) 0.30 6:1 0.03-0.04 1-2 1-2 80-120 70-120 No 0.40 8:1 0.05-0.06 1-3 1-3 100-150 60-100 No 0.50 10:1 0.08-0.10 2-4 3-5 120-200 40-80 No (marginal) 0.60 12:1 0.12-0.15 3-5 8-15 150-250 30-50 No 0.70 14:1 0.15-0.18 4-6 15-25 200-350 20-35 No 0.80 16:1 0.18-0.22 4-8 25-40 250-450 15-25 No 0.90 18:1 0.22-0.28 5-10 40-60 300-500 10-20 No 1.00 20:1 0.25-0.30 6-12 50-80 350-600 8-15 No General Corrosion Rate Comparison (Without Pitting Acceleration)

347 gen yon to jeneral korozyon, ki pa gen okenn twou, nan bouyi 12% HCl nan apeprè 2 a 5 mm pou chak ane (150 a 250 èdtan jiskaske pèforasyon). Pèforasyon akselere pa yon faktè 2-5X ak prezans carbure MC prensipal (diminye tan a 20-80 èdtan).

Kondisyon Jeneral Pousantaj Kowozyon (mm/an) AlloyTime to Perforation (1.5 mm) Dominan Failure Mode 347, ba Nb (0.30%) 3-4 120-200 Jeneral + kèk pitting 347, segondè Nb (0.80%) 5-8 60-120Konparezon Akselere pitting 316L 10-20 30-60 Jeneral korozyon
Alloy 20 (Konparezon) 0.5-1 500-1, 500 pasif Titàn < 0.1 > 10,000 pasif
Rekòmandasyon pratik pou bouyi HCl S

08 degre, 347 pa konseye pou nenpòt ki kontni niobyòm. Sepandan, si yo dwe itilize 347 (egzanp, pou fòs tanperati ki wo yon lòt kote nan sistèm nan), limit niobyòm sa yo minimize akselerasyon pitting.

Tan Sèvis Dezire (èdtan) Max Nb (wt%) Maksimòm Fraksyon Volim Prensipal MC (%) Rekòmandasyon pou yon alyaj altènatif
50 0.50 0.10 Okenn (sòf si echèk)
100 0.40 0.06 317L or Alloy 20 suggested 200 Not possible N/A Alloy 20 or Alloy 825 >500Pa posib N/A Titàn oswa alyaj C-276
Konklizyon: 347 nan sèvis bouyi HCl

Pou 347 djenn aparèy chofaj asye pur nan bouyi 12% HCl nan 108 degre, carbure MC prensipal (NbC) ki soti nan konsantrasyon niobyòm osi ba ke 0.40 - 0.50% aji kòm sit kòmanse pitting, ki diminye tan an pèforasyon soti nan 150-250 èdtan kowozyon nan lavni 40-8 0 èdtan (jeneral. Nan nivo ki pi wo nan niobyòm twò estabilize (0.70-0.90%) dansite twou yo nan 20-50 twou/cm 2 plis diminye tan an nan pèforasyon a 15-35 èdtan . 347 pa ta dwe itilize pou enjenyè ki espesifye aparèy chofaj pou sèvis bouyi asid idroklorik. Sèvis ki bezwen rezistans nan HCl nan tanperati ki wo mande pou Alloy 20 (Carpenter 20), Alloy 825 (Incoloy 825) oswa Titàn. Travay sa a bay yon paradigm pou evite 347 nan anviwònman asid diminye piman bouk pa korelasyon ki genyen ant niobyòm depase ak fraksyon prensipal volim carbure MC ak pitting rapid nan bouyi 12% HCl.