Aplicacions d'Incoloy 925 a la indústria química

1. Escenaris clau aplicables a la indústria química

(1) Sistemes de processament químic de jaciments petroliers

L'Incoloy 925 presenta una resistència excepcional al craqueig per tensió de sulfur (SSC), el craqueig per corrosió per tensió induïda per clorur{{1}(SCC) i la corrosió general en entorns que contenen ions H₂S, CO₂ i clorur. S'utilitza àmpliament en components de fons de pou, arbres de Nadal de cap de pou i sistemes de canonades per a camps de petroli i gas àcids, on pot suportar condicions dures d'alta pressió (fins a 10000 psi), alta temperatura (fins a 204 graus) i concentracions elevades d'ions clorur (superiors a 100000 ppm). A les unitats de tractament químic associades, també s'aplica als equips de desulfuració i deshidratació de cru i gas natural.

(2) Entorns de procés àcid

L'aliatge mostra una excel·lent resistència a la corrosió en àcids minerals no-oxidants com l'àcid clorhídric diluït i l'àcid sulfúric, especialment en solucions amb concentracions baixes d'oxidant. És adequat per a:

Línies de decapat en plantes químiques, per a la manipulació de solucions àcides de decapat que contenen àcid clorhídric o àcid sulfúric.

Sistemes de producció d'àcid fosfòric, per a components en contacte amb àcid fosfòric de procés humit-(que conté impureses de fluor).

Unitats de processament d'àcids orgànics, inclosos equips de producció d'àcid acètic i àcid fòrmic, on resisteix la corrosió uniforme i la corrosió per picadura.

(3) Sistemes de manipulació de fluids corrosius

Per a corrents de processos químics que contenen ions de clorur, sals oxidants o mitjans corrosius barrejats, Incoloy 925 s'utilitza per fabricar bombes, vàlvules i sistemes de canonades. Les aplicacions típiques inclouen:

Sistemes auxiliars de la indústria de clor-àlcali, per transportar salmorra o solucions de sosa càustica diluïda.

Unitats de tractament d'aigües residuals en plantes químiques, especialment per a aigües residuals àcides que contenen ions de metalls pesants.

2. Idoneïtat per a reactors i intercanviadors de calor

(1) Idoneïtat per a reactors

Incoloy 925 és totalment aplicable a la fabricació de reactors químics, especialment per als reactors que funcionen en les condicions següents:

Mitjans de reacció corrosius: reactors per a reaccions que impliquen gas àcid, solucions que contenen{0}}clorur o àcids minerals diluïts. Per exemple, reactors utilitzats en la producció de sulfurs orgànics o reaccions d'esterificació catalitzades-àcids.

Intervals de temperatura i pressió moderats: l'aliatge manté propietats mecàniques estables a temperatures de fins a 540 graus; a temperatures inferiors a 204 graus, la seva resistència a la corrosió és òptima. És adequat per a reactors amb pressions de funcionament que van des de la pressió atmosfèrica fins a alta pressió (10-15 MPa).

Avantatges del disseny estructural: l'aliatge té una bona soldabilitat (utilitzant metalls d'aportació coincidents com el filferro de soldadura Alloy 925) i es pot fabricar en carques de reactors de gran-volum i components interns (per exemple, agitadors, plaques deflectores). També té una excel·lent resistència a la fatiga, que és fonamental per als reactors subjectes a fluctuacions cícliques de pressió.

(2) Idoneïtat per a intercanviadors de calor

Els intercanviadors de calor són una de les aplicacions bàsiques de l'Incoloy 925 a la indústria química, amb els següents avantatges:

Resistència a la corrosió en mitjans de dues-fàsiques: els intercanviadors de calor solen implicar la transferència de calor entre diferents fluids. L'Incoloy 925 pot suportar la corrosió tant del costat del procés (p. ex., solucions que contenen clor-, fluids àcids) com del costat d'utilitat (p. ex., aigua de refrigeració amb un alt contingut de clorur). S'utilitza àmpliament en intercanviadors de calor-i-tubs per condensar gasos àcids, refredar corrents de procés àcids i escalfar fluids corrosius.

Alta eficiència tèrmica i estabilitat mecànica: l'aliatge té una conductivitat tèrmica d'aproximadament 11,2 W/(m·K) a temperatura ambient, que és adequat per a aplicacions de transferència de calor. També té un baix coeficient d'expansió tèrmica (13,6 × 10⁻⁶ / grau de 20 a 100 graus), reduint l'estrès tèrmic durant el cicle de temperatura, que és crucial per allargar la vida útil dels intercanviadors de calor.

Escenaris d'aplicació habituals: condensadors superiors de refineries, refrigeradors de fluids de procés de plantes químiques i unitats de recuperació de calor en sistemes de tractament de gasos àcids.

3. Limitacions i precaucions

Tot i que Incoloy 925 és versàtil, té limitacions que s'han de tenir en compte en aplicacions químiques:

No es recomana per a ambients àcids fortament oxidants (per exemple, àcid nítric concentrat, àcid sulfúric concentrat calent amb altes concentracions d'oxidant), ja que pot patir una corrosió uniforme severa.

En entorns d'alta-temperatura superior a 540 graus , la fase-enfortida per la precipitació de l'aliatge envellirà-, provocant una disminució important de les propietats mecàniques.

Quan s'utilitza en reactors i intercanviadors de calor, cal un tractament tèrmic posterior a la-soldadura (recuit de la solució a 980-1010 graus seguit d'envelliment a 718-749 graus) per restaurar la seva resistència a la corrosió i les seves propietats mecàniques.