Klorovodična kiselinaje najagresivnija uobičajena industrijska kiselina i ne poštuje pravila odabira materijala koja djeluju drugdje. Nehrđajući čelici kvare se u obliku rupa u nekoliko tjedana, ugljični čelik se otapa, a čak se i mnoge legure nikla brzo raspadaju. Malo je legura koje prežive solnu kiselinu i svaka pokriva samo dio koncentracijske-temperaturne ovojnice.
Obrasci proizvoda
Bar & Rod
Tanjur i lim
Zavojnica i traka
Cijevi i cijevi
Montaža: prirubnica, T-kratnik, koljeno, reduktor itd.
Kovanje: prsten, osovina, krug, blok itd.
Zašto je klorovodična kiselina tako destruktivna
Klorovodična kiselina je redukcijska kiselina: ona napada metal otapanjem zaštitnog oksidnog filma, a ne oksidacijom površine. Nehrđajući čelici ovise o pasivnom filmu krom oksida, koji HCl skida, ostavljajući leguru da ravnomjerno korodira i udubi se. Kloridni ion također lokalno razgrađuje pasivnost, zbog čega se tako brzo pojavljuju rupičasta i pukotinska korozija.
Materijali koji prežive HCl to čine ili zato što nemaju pasivni film koji bi mogli izgubiti (nikal i njegove legure) ili zato što su katodno zaštićeni (neki reaktivni metali). Praktična posljedica: krom koji čini nehrđajući čelik-otpornim na koroziju na drugim mjestima je nedostatak u HCl servisu.
Djelotvorne legure i njihova ograničenja
| Materijal | Raspon usluga HCl | Primarno ograničenje |
| Hastelloy B-3 (N10675) | Sve koncentracije do točke vrenja | Ne radi u oksidirajućem mediju; nema filma krom oksida |
| Hastelloy C-276 (N10276) | Umjerene koncentracije, razrijediti do ~20% na niskoj temp | Napadnut vrućom koncentriranom HCl |
| Cirkonij (R60702) | Sve koncentracije, vrlo visoke temperature | trošak; treba izbjegavati oksidirajuće nečistoće |
| Ugljični čelik-obložen gumom | Razrijediti na umjerenu, nisku temperaturu | Temperaturne i mehaničke granice obloge |
| PTFE-obloženi/plastični sustavi | Sve koncentracije na ambijentalnoj | Ograničenja temperature i tlaka plastike |
B-3 protiv C-276: Ključna odluka
Dvije legure nikla koje se najčešće razmatraju za upotrebu HCl su B-3 i C-276, a one su suprotne u filozofiji.
B-3je legura nikla-molibdena bez gotovo ikakvog kroma: podnosi solnu kiselinu u bilo kojoj koncentraciji, ali pri oksidaciji brzo korodira.
C-276 sadrži krom (oko 15-16%) i molibden (oko 15-17%), što mu daje pasivni film i otpornost na oksidirajuće medije - ali taj ga krom također čini osjetljivim na vruću koncentriranu HCl.
Pravilo odlučivanja je jednostavno: ako je usluga čista redukcijska kiselina (HCl bez oksidirajućih kontaminanata), B-3 je bolja legura. Ako struja može biti oksidirajuća - ulazak zraka, željezni ili bakrovi kloridi, tragovi dušične kiseline - C-276 je sigurniji jer zadržava pasivni film. Mješovita okruženja su klasična zamka: "HCl linija" koja također vidi oksidirajuće nečistoće može uništiti B-3 opremu za nekoliko tjedana.
Ne-metalne alternative
Nije svaka linija HCl potrebna legura nikla. Ispod oko 60-80 C, sustavi obloženi gumom-ugljičnim čelikom i plastikom (PTFE, PP, PVC) podnose većinu koncentracija uz djelić cijene, zbog čega su spremnici za skladištenje i vodovi razrijeđene kiseline obično obloženi, a ne čvrste legure.
FRP (plastika-ojačana vlaknima) služi za-niskotlačne ambijentalne usluge. Ograničenja su mehanička: obloge otkazuju na prirubnicama i zavarenim spojevima ako su toplinski ciklusi jaki, a plastika brzo gubi čvrstoću iznad 80 C.
Ekonomsko pitanje je križna krivulja - sustavi s linijama pobjeđuju za veliki-promjer, nisku-temperaturu, niski-tlak; čvrsta legura nikla pobjeđuje za mali-provrt, vrući, visoki-tlak ili cikličku upotrebu gdje obloge ne mogu preživjeti.
Ostale redukcijske okoline
Ista logika odabira vrijedi i izvan HCl. Sumporna kiselina u koncentracijama iznad oko 60% i temperaturama iznad oko 60 C je redukcijska usluga gdje legure B-tipa blistaju, dok razrijeđeni nisko-temperaturni režim obrađuje legura 20 ili čak nehrđajući.
Fosforna kiselina (mokri postupak) je agresivna, ali sadrži dovoljno oksidirajućih vrsta da se C-276 često preferira u odnosu na B-3. Octena kiselina i druge organske kiseline mnogo su manje zahtjevne - 316L i legura 20 pokrivaju većinu usluga.
Poruka: navedite kiselinu, koncentraciju, temperaturu i oksidirajuću vrstu prije nego što bilo tko može preporučiti materijal. Podatkovna tablica bez ta četiri broja je marketing, a ne inženjering.
Kontrolni popis odabira
- Identificirajte kiselinu, koncentraciju, temperaturu i bilo koju oksidirajuću vrstu u struji.
- Ako je usluga čista redukcijska kiselina pri visokoj ozbiljnosti: razmotrite Hastelloy B-3.
- Ako su prisutne oksidirajuće tvari: umjesto toga razmotrite Hastelloy C-276 ili leguru C-obitelji.
- Za veliki-provrt, niske-temperature, niski{2}}tlak HCl: usporedite obloženi ugljični čelik prije nego što se posvetite čvrstoj leguri.
- Za vrlo vruću, vrlo koncentriranu HCl: cirkonij je jedini metal koji ostaje konkurentan -, ali potvrdite da nema oksidirajućih nečistoća.
- Uvijek navedite četiri servisna parametra na upitu o materijalu i zahtijevajte od dobavljača da potvrdi izbor legure.
Što kupci griješe
- Pod pretpostavkom da je "legura nikla" jedna obitelj - B-3 i C-276 ponašaju se suprotno u HCl, a zamjena jedne za drugu potpuno mijenja rezultat korozije.
- OdređivanjeC-276za vruću koncentriranu HCl "kako bi bila sigurna," kada je B-3 stvarni preživjeli i C-276 će korodirati.
- Zaboravljajući da ulazak zraka pretvara HCl liniju koja oksidira - legura koja je funkcionirala u laboratorijskom testu pada na terenu.
- Naručivanje čvrste legure za veliki spremnik gdje bi spremnik od ugljičnog čelika-obložen gumom koštao kusur i trajao bi jednako dugo.
