1. Acier ND sélectionné pour le préchauffeur d'air de chaudière, l'économie de gaz, l'échangeur de chaleur, le refroidisseur de condenseur et l'évaporateur
09CrCuSB (code d'entreprise acier ND) est un acier utilisé pour la résistance à la corrosion par point de rosée à basse température de l'acide sulfurique (plaque d'acier ND, tuyau d'acier ND, plaque d'acier 09CrCuSB, tuyau d'acier 09CrCuSb, etc.)
Produit Nouveau National Excellent de 1995, récompensé par le Deuxième Prix en Science et Technologie par Sinopec et le Ministère de la Machinerie ; A reçu la Médaille d'Or à l'Exposition Universelle organisée par la Commission Nationale de la Science et de la Technologie, et a été inclus dans la norme GB150-1998 en 1997. En août 1999, il a reçu un certificat d'évaluation technique du Comité National des Réservoirs sous Pression et du Bureau National de la Supervision Technique. Il a été inclus dans les normes autoritaires nationales et industrielles telles que SH/T3096-2001, République Populaire de Chine/Réservoirs sous Pression en Acier GB150-1998, Normes Internes Industrielles Q/TDGG0039-2004, etc., qui sont les principales directives de conception d'équipements et de sélection de matériaux pour le traitement du pétrole brut à haute teneur en soufre. Largement utilisé dans les gaz de combustion à haute teneur en soufre, les chaudières à charbon, les chaudières à fioul, les économiseurs, les préchauffeurs d'air, les échangeurs de chaleur, les évaporateurs et autres équipements, ainsi que divers produits ayant une certaine résistance à la corrosion par point de rosée de l'acide sulfurique.
L'acier ND est actuellement l'acier le plus idéal pour la "résistance à la corrosion par point de rosée à basse température de l'acide sulfurique" tant au niveau national qu'international. L'indice principal d'évaluation pour les tuyaux/plats en acier sans soudure 09CrCuSb (acier ND) (trempés dans une solution de H2SO4 à 70-50% pendant 24 heures) est que le taux de corrosion ne dépasse pas 14mg/cm.h. Comparé à l'acier au carbone, à l'acier similaire importé du Japon et à l'acier inoxydable, sa résistance à la corrosion est 1,84 fois celle de l'acier CR1R japonais, 2,97 fois celle de l'acier 1Cr18Ni9, 8,63 fois celle de l'acier Corten et 14,11 fois celle de l'acier Q235.
L'acier 09CrCuSb (acier ND) est utilisé pour les chaudières à charbon et les chaudières à fioul ; Plaques et tuyaux en acier laminés à chaud avec une excellente résistance à la corrosion par point de rosée de l'acide sulfurique, développés dans le but d'échange de chaleur, de tuyaux de fumée, de cheminées, de préchauffeurs d'air de chaudière, d'économie de gaz, d'échangeurs de chaleur, de refroidisseurs de condenseur, d'évaporateurs et d'autres usages de fours électriques. Sa résistance supérieure à la corrosion par point de rosée de l'acide sulfurique et son rapport coût-efficacité extrêmement élevé en font les meilleurs matériaux pouvant complètement remplacer l'acier inoxydable et surpasser l'acier inoxydable (en termes de résistance à la corrosion par point de rosée de l'acide sulfurique). L'acier ND a une signification économique significative et est conforme aux concepts "verts" d'aujourd'hui tels que l'efficacité, la longévité, la conservation de l'énergie et la protection de l'environnement, ainsi qu'aux orientations de la politique de développement national.
2. Applications de l'acier ND dans d'autres domaines
Principalement utilisé pour : économiseurs, préchauffeurs d'air, échangeurs de chaleur et évaporateurs dans les gaz de combustion à haute teneur en soufre, manchons en acier de cheminée pour résister à la corrosion par condensation des gaz de combustion soufrés. A une excellente résistance aux ions sulfurés, à l'acide chlorhydrique et à d'autres corrosions acides. L'acier résistant aux acides est actuellement l'acier le plus idéal pour la "résistance à la corrosion par point de rosée à basse température de l'acide sulfurique" tant au niveau national qu'international.
Dans des industries telles que l'énergie, la métallurgie et la pétrochimie, les systèmes de traitement des gaz de combustion utilisant le charbon ou le fioul lourd comme principal combustible, tels que les préchauffeurs d'air, les économiseurs, les conduits, les cheminées et les dispositifs de désulfuration dans les zones à basse température des chaudières, rencontrent couramment des problèmes de corrosion des équipements causés par la haute teneur en soufre du combustible, qui forme de l'acide sulfurique à la température du point de rosée. Cela s'appelle la "corrosion par point de rosée de l'acide sulfurique". Les gaz de combustion des chaudières utilisant un combustible à haute teneur en soufre contiennent du SO2 et du SO3, qui se combinent avec la vapeur d'eau dans les gaz de combustion pour former du sulfite et de l'acide sulfurique, et se condensent sur les composants à basse température de la chaudière, provoquant la corrosion par point de rosée de l'acide sulfurique. Les composants à basse température des chaudières en acier au carbone ordinaire ont une faible résistance à la corrosion par point de rosée de l'acide sulfurique, entraînant une corrosion sévère. La durée de vie est très courte. Si de l'acier inoxydable résistant aux acides est utilisé pour fabriquer des composants à basse température pour les chaudières, le prix du matériau est plusieurs fois supérieur à celui de l'acier au carbone ordinaire, ce qui augmentera considérablement le coût de la construction des installations. Par conséquent, la recherche, le développement et l'utilisation d'acier faiblement allié résistant à la corrosion par point de rosée de l'acide sulfurique sont d'une grande importance pour améliorer la durée de vie des manchons en acier des cheminées, des composants à basse température des chaudières et pour réduire les coûts des matériaux.
3. Les propriétés de l'acier ND
Norme nationale de la République populaire de Chine pour les récipients sous pression en acier GB150-1998
Les exigences techniques et les règlements d'utilisation pour les tuyaux en acier sans soudure H409CrCuSb (acier ND) résistants à la corrosion par le point de rosée de l'acide sulfurique sont les suivants :
a) La composition chimique (analyse de fusion) de l'acier est régie par H4.
b) Les propriétés mécaniques des tuyaux en acier doivent être conformes aux dispositions du tableau H5.
c) Les tuyaux en acier doivent subir des tests de résistance à la corrosion acide, avec un échantillon prélevé sur chaque lot de trois tuyaux en acier, chacun étant un tuyau en acier de 10 mm de long.
Tremper l'échantillon dans une solution de H2SO4 à 50% à une température constante de 70 +2C pendant 24 heures. Le taux de corrosion moyen de chaque échantillon ne doit pas dépasser 8.14 ou 14mg/cm-h. Les indicateurs spécifiques doivent être spécifiés dans le contrat d'achat.
Composition chimique% |
|||||||
C |
si |
Mn |
Cr |
Cu |
Sb |
P |
S |
≤0.12 |
0.20-0.40 |
0.36-0.65 |
0.70-1.1 |
0.25-0.45 |
≤0.1 |
≤0.005 |
≤0.035 |
Les propriétés mécaniques conventionnelles de l'acier 09CrCuSb (acier ND) avec une bonne résistance à la corrosion par l'acide sulfurique sont similaires à celles de l'acier 20-GB3087. Comparaison des propriétés mécaniques entre l'acier 09CrCuSb et l'acier 20. Afin d'améliorer leur résistance à la corrosion par l'acide sulfurique, l'ajout de Cr (0,70% -1,10%) améliore également les performances de l'acier à des températures plus élevées. La norme GB150-1998 spécifie que la température de service de l'acier 09CrCuSb (acier ND) peut atteindre 400 , et la bonne allongation garantit que le tuyau en acier a une bonne plasticité pendant le processus de pliage. En même temps, l'acier 09CrCuSb (acier ND) garantit également diverses propriétés de processus lors de la fourniture, y compris la réalisation d'un test de pression d'eau de 20MPa un par un (20-GB3087 est de 10MPa) et des tests par courants de Foucault ou par ultrasons (20-GB3087 est généralement un test par courants de Foucault), avec un diamètre extérieur de 22-400mm. Effectuer des tests d'aplatissement sur les tuyaux en acier (identiques aux exigences de la norme 20-GB3087), etc.
Propriété mécanique
Condition de livraison |
Direction de l'échantillonnage |
Épaisseur |
test de traction |
|
|
mm |
Mpa |
normalisation |
L |
≤73 |
90-550 |
d) Les autres exigences techniques pour les tuyaux en acier doivent être conformes aux dispositions de la norme GB9948.
e) La pression de conception des tuyaux en acier pour les composants sous pression est p ≤ 6.4Mpa.
f) La température de fonctionnement des tuyaux en acier est de 0-400 .
g) La contrainte admissible des tuyaux en acier doit être conforme aux dispositions du tableau H6.
Qualité |
Épaisseur |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mm |
≤20 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
09CrCuSb |
≤7 |
130 |
130 |
130 |
130 |
128 |
125 |
119 |
113 |
4. Comparaison avec d'autres qualités
Le 09CrCuSb (acier ND) est actuellement l'acier le plus idéal pour la "résistance à la corrosion par le point de rosée à basse température de l'acide sulfurique" tant au niveau national qu'international. Les tuyaux en acier sans soudure 09CrCuSB (acier ND) sont largement utilisés dans la fabrication de chaudières à charbon et de chaudières à combustible qui fonctionnent dans des gaz de combustion à haute teneur en soufre ; Les échangeurs de chaleur, les tuyaux de fumée, les cheminées, les préchauffeurs d'air de chaudière, les économiseurs, les échangeurs de chaleur, les refroidisseurs de condenseur, les évaporateurs et autres équipements de fours électriques sont utilisés pour résister à la corrosion des points de rosée des fumées contenant du soufre. L'acier ND a également une forte résistance à la corrosion par les ions d'azote, y compris l'acide chlorhydrique (HC), l'acide fluorhydrique (IF), la soude caustique (NaOFHD, NaCl), et d'autres. L'indice de référence principal du tuyau en acier 09CrCuSb (acier ND) (trempé dans une solution de H2SO4 à 50% à 70 degrés Celsius pendant 24 heures) est que le taux de corrosion ne dépasse pas 14mg/cm-h. Comparé à l'acier au carbone, à l'acier similaire importé du Japon et à l'acier inoxydable, la résistance à la corrosion de ces qualités d'acier est plus élevée. Le produit a été largement salué et a obtenu de bons résultats après avoir été utilisé dans les principales raffineries, centrales électriques et unités de fabrication tant au niveau national qu'international. Les données spécifiques sont présentées dans le tableau ci-dessous :
Grade |
09CrCusb Acier ND |
CRIR |
1Cr18Ni9 |
Corten |
S-TEN |
A3 |
Taux de corrosion |
7.30 |
13.40 |
21.70 |
63.00 |
27.4 |
103.50 |
multiple |
1 |
1.84 |
2.97 |
8.63 |
3.75 |
14.11 |
5. Résultats après application pratique
Après avoir utilisé l'acier ND, la raffinerie de Jinan économise 3,15 millions de yuans en dépenses annuelles, tandis que la société pétrochimique de Jinzhou économise 1,35 million de yuans par an. L'utilisation de l'acier ND permet non seulement de réduire les dépenses, mais aussi d'assurer le fonctionnement sûr des équipements et de réduire la pollution environnementale. Ses bénéfices sociaux sont énormes.
6. Conclusion
Le 09CrCuSb (acier ND) est un acier résistant à la corrosion par l'acide sulfurique qui a subi des tests à long terme et a obtenu de bons résultats en utilisation pratique dans de nombreuses industries. Sa résistance exceptionnelle à la corrosion, ses divers indicateurs de performance physique et chimique, et ses performances de traitement peuvent pleinement répondre aux exigences de conception, de fabrication et d'utilisation.
En même temps, le 09crcusb (acier ND) a une forte résistance à la corrosion par l'acide chlorhydrique (HCl), l'acide fluorhydrique (HIF), la soude caustique (NaOFH) et le chlorure de sodium (NaCl).