腐食 耐える 原子炉 は 何 です か

根本的な質問に答えます耐腐食炉とは何か? 化学処理環境の攻撃性のために材料はどのように選べますか?耐腐食反応炉は,特殊合金,内膜金属,または非金属複合材料から作られ,強い酸 (HCl,H2SO4,HNO3)材料の選択は,ピット抵抗同数 (PREN = %Cr + 3) に基づいています.3 x %Mo + 16 x %N)316Lでは26+,904Lでは35+,SMOでは254+,HastelloyC276では52+の値で,受容可能な材料は設計条件下では年間0.1mm未満の均質な腐食率を示します.一般的な材料はハステロイC-276/C-22,チタン2級,ジルコニウム,タンタルム,ガラスで覆われた鋼,PTFE/PFAで覆われた炭素鋼,それぞれ特定のメディア,温度,NACE MR0175 と ASME 第8 節 の 標準 に よる 圧力 封筒.

1耐腐食反応炉のための材料選択の基本原則

耐腐食性のある原子炉材料の選択は 3つの技術原理に従います

• 掘削抵抗等価数 (PREN) と重点掘削温度 (CPT)PRENは,塩化物攻撃に対する合金耐性を定量化します: PREN = %Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. 316L (Cr 17, Mo 2.5N 0.06), PREN = 26 について2254 SMO (Cr 20, Mo 6) について2N 0.22), PREN = 46 となる4ハステロイC-276 (Cr 16, Mo 16, N 0) に対して,PREN = 68.8臨界ピッティング温度 (CPT per ASTM G150) は,1 M NaCl でピッティングが開始される最低温度を定義します. 316L は5-15C,904L は25-35C,254 SMO は70-80Cで失敗します.そしてHastelloy C-276 90C以上.
• ガルバン性,裂け目性,ストレス腐食性裂け目 (SCC) 評価材料の互換性は均質な腐食を超えて広がる.ガルバニック腐食は,異なる金属 (例えば,炭素鋼容器上のチタンフレンズ) が電気化学電池を作り出すときに発生する.裂け目の腐食はガシケットの下から始まります塩化物環境 (ASTM G48) で,塩化物ストレス腐食クレイキング (Cl-SCC) は,オウステニティックステンレス鋼 (304,316) 塩化物濃度10ppm以上では60C以上カウスティック・ストレスの腐食クレーニングは,NaOH濃度10%を超える80C以上の炭素鋼に影響する.
• 壁 壁 壁 壁 壁固体合金構造が経済的に不可能な場合,バリア内膜は炭素鋼基板の腐食保護を提供します.ガラスの内膜 (ガラスのエナメル) は,ボロシリケートガラスを800~900Cで鋼に溶かす表面荒さRa <0.1ミクロンで,ほとんどの酸 (HFと熱濃縮H3PO4を除く) に対する化学的耐性を達成する.PTFE/PFA コーナー (ロールリングまたは緩いシート) は,ほぼすべての化学物質に対して180〜200°C (PTFE) または260°C (PFA) まで耐性がありますタンタルの挿入内膜は,濃縮されたHCl,H2SO4および水王類に耐性があります.

2腐食耐性原子炉のための主要な材料

産業用耐腐食反応材料は,合金族と用途によって分類される.

• ニッケル・モリブデン・クロム合金 (ハステロイシリーズ)ハステロイC-276 (Ni 57,Mo 16,Cr 16,Fe 5,W 4) は,HClは70Cまで,H2SO4は60%まで,100Cまで,海水塩化物は90C以上CPTに耐性があります.,Cr 22,Mo 13) は酸化酸 (HNO3,HNO3+HCl混合物) に優れた耐性を有する.これらの合金物は,製薬API合成,煙草ガス脱硫,塩素・アルカリ加工均一な腐食率が0.05mm/年未満である.
• チタンとジルコニウム反応金属2級チタン (Ti99)2フェ 0.3O 0.25) は,湿った塩素,塩素,亜塩素,酸化酸 (HNO3 ≤ 65%,沸騰) に耐性を有する受動性TiO2フィルムを形成する.パシビティは,還元酸 (HCl > 5%) で分解される.亜鉛 (Zr 702) は,沸騰まですべてのHCl濃度,70%および200CまでH2SO4およびすべての濃度でのNaOHに優れた耐性を有します.両金属は注意深く溶接する必要があります (TIG壊れやすい状態を防ぐため
• ガラスで覆われた鋼炉とPTFEで覆われた鋼炉グラスコーティング鋼は,炭素鋼の構造的整合性とボロシリケートガラス化学抵抗性を組み合わせます (pH 1-14,HFと熱濃縮H3PO4を除くすべての酸).グラスと鋼の結合は, 120Cの違いの熱ショックに耐える. PTFE/PFAで覆われた鋼は,HFに耐える利点を持つ180-260Cのほぼ普遍的な化学耐性を備えています.ガラスは耐えられません.NACE SP0188 による休日検知のための火花試験 (4-6 kV).

耐腐食性原子炉材料の比較行列

よくある質問 (FAQ)

Q: 採掘抵抗対数数 (PREN) は何で,原子炉材料の選択にどのように使用されますか?

A:PREN = %Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. 塩化物によるローカライズド・ピッティング腐食に対する合金耐性を定量化する.PREN <26 (304, 316) の材料は,60C以上の塩化物によるピッティングに敏感である.PREN 32+ (duplex 2205) は,中程度の塩化物暴露に適しています.PREN 42+ (254 SMO, 904L) は海水の穴を防ぎ,PREN 52+ (ハステロイC-276) は1M NaClで90C以上の臨界穴温で最も高い耐性を備えています.PREN は,塩化物を含む環境における原子炉材料の選択のための主要なスクリーニングメトリックです.

Q: フロロ酸 (HF) を処理するために推奨される原子炉材料は?

A: 水素フッ素酸はガラス,シリカ,およびほとんどの金属を攻撃します.推奨される材料は,PTFEまたはPFAで覆われた炭素鋼 (PTFEでは180C,PFAでは260CまですべてのHF濃度に耐える),モネル400 (Ni-Cu合金),水のないHFと水性HFに耐性 60%まで中温で),およびマグネシウム合金 (水のないHFのために). ハステロイC-276とチタンはHFサービスに推奨されません.フッ化物イオンが 活性化しない酸化物フィルムを溶解する時敷き布団の検査基準NACE SP0188が適用される.

Q: 塩化物ストレス腐食クレイキング (Cl-SCC) は何であり,原子炉材料の選択にどのような影響を与えるのですか?

A: Cl-SCCは,アウステニティックステンレス鋼 (304, 316L) が60°C以上の温度で塩化物イオン (濃度10ppmであっても) に暴露されたときに作用するクラッキングメカニズムである.クロライドは,ストレスの濃度点 (溶接) で受動酸化膜に浸透する防護には,中程度の塩化物暴露のために二重ステンレス鋼 (2205,PREN 35+) に切り替わることが必要です.超オーステニティク/超デュプレックス (2507高塩化物+高温環境では使用されます.

Q: 製造や修理後,ガラスで覆われた鋼は,どのように覆いの整合性をテストしますか?

A: ガラスで覆われた鋼の整合性は,ビスケットテスト (ASTM D5162 による高電圧休憩検出 4-6 kV) によって確認され,ガラスと鋼の結合のピンホール,裂け目,休憩を特定します.追加試験には,目に見える裂け目に対する染料浸透剤試験が含まれます.,厚さ測定 (DIN 28062 単位で最低0.8 mm) と冷たい水と蒸気との間の熱ショック試験サイクル.NACE SP0188は標準的受容基準を提供します.発見された休日は,小さな欠陥のためにガラスを再加熱 (800-900Cで再発火) またはゴールドホイルパッチの修理を必要とします.