1. Aço ND selecionado para pré-aquecedor de ar de caldeira, economia de gás, trocador de calor, resfriador de condensador e evaporador
09CrCuSB (código empresarial aço ND) é um aço usado para resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico em baixa temperatura (placa de aço ND, tubo de aço ND, placa de aço 09CrCuSB, tubo de aço 09CrCuSb, etc.)
1995 Produto Novo Nacional Excelente, premiado com o Segundo Prêmio em Ciência e Tecnologia pela Sinopec e pelo Ministério de Máquinas; Recebeu o Prêmio de Ouro na Expo Mundial organizada pela Comissão Nacional de Ciência e Tecnologia, e foi incluído no padrão GB150-1998 em 1997. Em agosto de 1999, foi premiado com um certificado de avaliação técnica pelo Comitê Nacional de Vasos de Pressão e pelo Bureau Nacional de Supervisão Técnica. Foi incluído em padrões nacionais e industriais autoritativos como SH/T3096-2001, República Popular da China/Vasos de Pressão de Aço GB150-1998, Padrões Internos Industriais Q/TDGG0039-2004, etc., que são as principais diretrizes de design de equipamentos e seleção de materiais para processamento de petróleo bruto com alto teor de enxofre. Amplamente utilizado em gases de combustão com alto teor de enxofre, caldeiras a carvão, caldeiras a combustível, economizadores, pré-aquecedores de ar, trocadores de calor, evaporadores e outros equipamentos, bem como vários produtos com certa resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico.
O aço ND é atualmente o aço mais ideal para "resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico em baixa temperatura" tanto nacional quanto internacionalmente. O principal índice de avaliação para tubos/placas de aço sem costura 09CrCuSb (aço ND) (imersão em solução de H2SO4 a 70-50% por 24 horas) é que a taxa de corrosão não seja superior a 14mg/cm. h. Comparado com aço carbono, aço similar importado do Japão e aço inoxidável, sua resistência à corrosão é 1,84 vezes a do aço CR1R japonês, 2,97 vezes a do aço 1Cr18Ni9, 8,63 vezes a do aço Corten e 14,11 vezes a do aço Q235.
09CrCuSb (aço ND) é usado para caldeiras a carvão e caldeiras a óleo; Placas e tubos de aço laminados a quente com excelente resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico, desenvolvidos para fins de troca de calor, tubos de fumaça, chaminés, pré-aquecedores de ar de caldeiras, economia de gás, trocadores de calor, resfriadores de condensadores, evaporadores e outros fins de fornos elétricos. Sua superior resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico e altíssima relação custo-benefício são os melhores materiais que podem substituir completamente o aço inoxidável e superar o aço inoxidável (em termos de resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico). O aço ND tem um significado econômico significativo e está em conformidade com os conceitos "verdes" de hoje, como eficiência, longevidade, conservação de energia e proteção ambiental, bem como a orientação da política de desenvolvimento nacional.
2. Aplicações do Aço ND em outras áreas
Principalmente usado para: economizadores, pré-aquecedores de ar, trocadores de calor e evaporadores em gases de combustão com alto teor de enxofre, mangas de aço de chaminés para resistir à corrosão por condensação de gases de combustão de enxofre. Possui excelente resistência a íons de enxofre, ácido clorídrico e outras corrosões ácidas. O aço resistente a ácidos é atualmente o aço mais ideal para "resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico em baixa temperatura" tanto nacional quanto internacionalmente.
Em indústrias como energia, metalurgia e petroquímica, sistemas de tratamento de gases de combustão que utilizam carvão ou óleo pesado como principal combustível, como pré-aquecedores de ar, economizadores, dutos, chaminés e dispositivos de dessulfurização em áreas de baixa temperatura de caldeiras, comumente enfrentam problemas de corrosão de equipamentos causados pelo alto teor de enxofre no combustível, que forma ácido sulfúrico na temperatura do ponto de orvalho. Isso é chamado de "corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico". O gás de combustão de caldeiras que utilizam combustível com alto teor de enxofre contém SO2 e SO3, que se combinam com vapor d'água no gás de combustão para formar sulfito e ácido sulfúrico, e se condensam em componentes de baixa temperatura da caldeira, causando corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico. Componentes de baixa temperatura de caldeiras feitos de aço carbono comum têm baixa resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico, resultando em corrosão severa. A vida útil é muito curta. Se o aço inoxidável resistente a ácidos for usado para fazer componentes de baixa temperatura para caldeiras, o preço do material é várias vezes maior que o do aço carbono comum, o custo da construção de engenharia aumentará significativamente. Portanto, a pesquisa, desenvolvimento e uso de aço de baixa liga resistente à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico são de grande importância para melhorar a vida útil das mangas de aço das chaminés, componentes de baixa temperatura das caldeiras e reduzir os custos de material.
3. As propriedades do aço ND
Padrão Nacional da República Popular da China para Vasos de Pressão de Aço GB150-1998
Os requisitos técnicos e regulamentos de uso para tubos de aço sem costura H409CrCuSb (aço ND) resistentes à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico são os seguintes:
a) A composição química (análise de fusão) do aço é regulamentada pelo H4.
b) As propriedades mecânicas dos tubos de aço devem estar de acordo com as disposições da Tabela H5.
c) Os tubos de aço devem passar por testes de resistência à corrosão ácida, com uma amostra retirada de cada lote de três tubos de aço, cada um dos quais é um tubo de aço de 10mm de comprimento.
Imersão da amostra em uma solução de H2SO4 a 50% a uma temperatura constante de 70 +2C por 24 horas. A taxa média de corrosão de cada amostra não deve exceder 8.14 ou 14mg/cm-h. Os indicadores específicos devem ser especificados no contrato de compra.
Composição Química% |
|||||||
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 |
As propriedades mecânicas convencionais do aço 09CrCuSb (aço ND) com boa resistência à corrosão por ácido sulfúrico são semelhantes às do 20-GB3087. Comparação das propriedades mecânicas entre o aço 09CrCuSb e o aço 20. Para melhorar sua resistência à corrosão por ácido sulfúrico, a adição de Cr (0,70% -1,10%) também melhora o desempenho do aço em temperaturas mais altas. O GB150-1998 especifica que a temperatura de serviço do aço 09CrCuSb (aço ND) pode atingir 400 , e a boa elongação garante que o tubo de aço tenha boa plasticidade durante o processamento de dobra. Ao mesmo tempo, o aço 09CrCuSb (aço ND) também garante várias propriedades de processo quando fornecido, incluindo a realização de um teste de pressão de água de 20MPa um por um (20-GB3087 é 10MPa) e teste de corrente de Foucault ou ultrassônico (20-GB3087 é geralmente teste de corrente de Foucault), com diâmetro externo de 22-400mm. Realizar testes de achatamento em tubos de aço (idênticos aos requisitos do 20-GB3087), etc.
Propriedade Mecânica
condição de entrega |
Direção de amostragem |
Espessura |
teste de tração |
|
|
mm |
Mpa |
normalização |
L |
≤73 |
90-550 |
d) Outros requisitos técnicos para tubos de aço devem cumprir as disposições do GB9948.
e) A pressão de projeto dos tubos de aço para componentes de pressão é p ≤ 6.4Mpa.
f) A temperatura de operação dos tubos de aço é de 0-400 .
g) A tensão admissível dos tubos de aço deve estar de acordo com as disposições da Tabela H6.
Grau |
Espessura |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mm |
≤20 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
09CrCuSb |
≤7 |
130 |
130 |
130 |
130 |
128 |
125 |
119 |
113 |
4. Comparação com outros graus
09CrCuSb (aço ND) é atualmente o aço mais ideal para "resistência à corrosão por ponto de orvalho de ácido sulfúrico em baixa temperatura" tanto nacional quanto internacionalmente. Tubos de aço sem costura 09CrCuSB (aço ND) são amplamente utilizados na fabricação de caldeiras a carvão e caldeiras a combustível que operam em gases de combustão com alto teor de enxofre; A troca de calor, tubos de fumaça, chaminés, pré-aquecedores de ar de caldeiras, economizadores, trocadores de calor, resfriadores de condensadores, evaporadores e outros equipamentos de fornos elétricos são usados para resistir à corrosão dos pontos de orvalho de fumaça contendo enxofre. O aço ND também possui forte resistência à corrosão por íons de nitrogênio, incluindo ácido clorídrico (HC), ácido fluorídrico (IF), soda cáustica (NaOFHD, NaCl) e outros. O principal índice de referência do tubo de aço 09CrCuSb (aço ND) (imerso em uma solução de H2SO4 a 50% a 70 graus Celsius por 24 horas) é que a taxa de corrosão não é superior a 14mg/cm-h. Comparado com o aço carbono, aço similar importado do Japão e aço inoxidável, a resistência à corrosão desses graus de aço é maior. O produto tem sido amplamente elogiado e alcançado bons resultados após ser utilizado em grandes refinarias, usinas de energia e unidades de fabricação tanto nacional quanto internacionalmente. Os dados específicos são mostrados na tabela abaixo:
Grau |
09CrCusb aço ND |
CRIR |
1Cr18Ni9 |
Corten |
S-TEN |
A3 |
Taxa de corrosão |
7,30 |
13,40 |
21,70 |
63,00 |
27,4 |
103,50 |
múltiplo |
1 |
1,84 |
2,97 |
8,63 |
3,75 |
14,11 |
5. Resultados após aplicação prática
Após o uso do aço ND, a Refinaria de Jinan economiza 3,15 milhões de yuans em despesas anuais, enquanto a Companhia Petroquímica de Jinzhou economiza 1,35 milhão de yuans anualmente. O uso do aço ND não só economiza despesas, mas também garante a operação segura dos equipamentos e reduz a poluição ambiental. Seus benefícios sociais são enormes.
6. Conclusão
O aço 09CrCuSb (aço ND) é um aço resistente à corrosão por ácido sulfúrico que passou por testes de longo prazo e obteve bons resultados em uso prático em muitas indústrias. Sua excelente resistência à corrosão, vários indicadores de desempenho físico e químico e desempenho de processamento podem atender plenamente aos requisitos de design, fabricação e uso.
Ao mesmo tempo, o 09crcusb (aço ND) possui forte resistência à corrosão por ácido clorídrico (HCl), ácido fluorídrico (HIF), soda cáustica (NaOFH) e cloreto de sódio (NaCl).