09crcusb (Nd) - فولاذ مقاوم للتآكل بنقطة الندى في درجات الحرارة المنخفضة ومثالي لمقاومة حمض الكبريتيك

1. تم اختيار فولاذ ND لمسخن الهواء في الغلاية، وتوفير الغاز، والمبادل الحراري، ومبرد المكثف، والمبخر

09CrCuSB (رمز المؤسسة فولاذ ND) هو فولاذ يستخدم لمقاومة تآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك منخفضة الحرارة (لوح فولاذ ND، أنبوب فولاذ ND، لوح فولاذ 09CrCuSB، أنبوب فولاذ 09CrCuSb، إلخ.)

منتج جديد ممتاز على المستوى الوطني لعام 1995، حصل على الجائزة الثانية في العلوم والتكنولوجيا من شركة سينوبك ووزارة الآلات؛ حصل على الجائزة الذهبية في معرض العالم الذي نظمته اللجنة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا، وتم تضمينه في المعيار GB150-1998 في عام 1997. في أغسطس 1999، حصل على شهادة تقييم تقني من لجنة الأوعية الضغط الوطنية ومكتب الإشراف الفني الوطني. تم تضمينه في المعايير الوطنية والصناعية الموثوقة مثل SH/T3096-2001، جمهورية الصين الشعبية/أوعية الضغط الفولاذية GB150-1998، المعايير الداخلية الصناعية Q/TDGG0039-2004، إلخ، وهي المبادئ التوجيهية الرئيسية لتصميم المعدات واختيار المواد لمعالجة النفط الخام عالي الكبريت. يستخدم على نطاق واسع في غازات المداخن عالية الكبريت، والغلايات التي تعمل بالفحم، والغلايات التي تعمل بالوقود، والمقتصدات، ومسخنات الهواء، والمبادلات الحرارية، والمبخرات والمعدات الأخرى، وكذلك المنتجات المختلفة التي تتمتع بمقاومة معينة لتآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك.

يعتبر فولاذ ND حاليًا الفولاذ الأكثر مثالية لمقاومة "تآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك" على الصعيدين المحلي والدولي. المؤشر الرئيسي لتقييم أنابيب/ألواح الفولاذ غير الملحومة 09CrCuSb (فولاذ ND) (النقع في محلول H2SO4 بنسبة 7050% لمدة 24 ساعة) هو أن معدل التآكل لا يزيد عن 14 ملغ/سم. ساعة. مقارنة بالفولاذ الكربوني، والفولاذ المماثل المستورد من اليابان، والفولاذ المقاوم للصدأ، فإن مقاومته للتآكل تبلغ 1.84 مرة من الفولاذ الياباني CR1R، و2.97 مرة من الفولاذ 1Cr18Ni9، و8.63 مرة من الفولاذ Corten، و14.11 مرة من الفولاذ Q235.

يستخدم فولاذ 09CrCuSb (فولاذ ND) للغلايات التي تعمل بالفحم والغلايات التي تعمل بالزيت؛ ألواح وأنابيب فولاذية مدرفلة على الساخن تتميز بمقاومة ممتازة لتآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك، تم تطويرها لغرض التبادل الحراري، وأنابيب الدخان، والمداخن، ومسخنات الهواء في الغلايات، وتوفير الغاز، والمبادلات الحرارية، ومبردات المكثفات، والمبخرات، والأغراض الأخرى للأفران الكهربائية. إن مقاومته الفائقة لتآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك وفعاليته العالية من حيث التكلفة تجعله أفضل المواد التي يمكن أن تحل محل الفولاذ المقاوم للصدأ تمامًا وتتفوق على الفولاذ المقاوم للصدأ (من حيث مقاومة تآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك). يتمتع فولاذ ND بأهمية اقتصادية كبيرة ويتماشى مع مفاهيم "الخضراء" اليوم مثل الكفاءة، وطول العمر، وتوفير الطاقة، وحماية البيئة، وكذلك توجيهات سياسة التنمية الوطنية.

2. تطبيقات فولاذ ND في مجالات أخرى

يستخدم بشكل رئيسي في: المقتصدات، ومسخنات الهواء، والمبادلات الحرارية، والمبخرات في غازات المداخن عالية الكبريت، وأكمام الفولاذ للمداخن لمقاومة تآكل التكثيف لغازات المداخن الكبريتية. يتمتع بمقاومة ممتازة لأيونات الكبريت، وحمض الهيدروكلوريك والتآكل الحمضي الآخر. الفولاذ المقاوم للأحماض هو حاليًا الفولاذ الأكثر مثالية لمقاومة "تآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك منخفضة الحرارة" على الصعيدين المحلي والدولي.

في صناعات مثل الطاقة، والمعادن، والبتروكيماويات، تواجه أنظمة معالجة غازات المداخن التي تستخدم الفحم أو الزيت الثقيل كوقود رئيسي، مثل مسخنات الهواء، والمقتصدات، والمداخن، وأجهزة إزالة الكبريت في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة من الغلايات، مشاكل تآكل المعدات الناتجة عن المحتوى العالي من الكبريت في الوقود، الذي يشكل حمض الكبريتيك عند درجة حرارة نقطة الندى. يسمى هذا "تآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك". تحتوي غازات المداخن الناتجة عن الغلايات التي تستخدم وقودًا عالي الكبريت على SO2 وSO3، اللذين يتحدان مع بخار الماء في غازات المداخن لتشكيل الكبريتات وحمض الكبريتيك، ويتكثفان على المكونات ذات درجات الحرارة المنخفضة من الغلاية، مما يسبب تآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك. تتمتع المكونات ذات درجات الحرارة المنخفضة من الغلايات المصنوعة من الفولاذ الكربوني العادي بمقاومة ضعيفة لتآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك، مما يؤدي إلى تآكل شديد. عمر الخدمة قصير جدًا. إذا تم استخدام الفولاذ المقاوم للأحماض لصنع المكونات ذات درجات الحرارة المنخفضة للغلايات، فإن سعر المادة يكون عدة مرات أعلى من الفولاذ الكربوني العادي، وستزيد تكلفة بناء المشروع بشكل كبير. لذلك، فإن البحث والتطوير واستخدام الفولاذ المقاوم لتآكل نقطة الندى لحمض الكبريتيك منخفض السبيكة له أهمية كبيرة في تحسين عمر خدمة أكمام الفولاذ للمداخن، والمكونات ذات درجات الحرارة المنخفضة للغلايات، وتقليل تكاليف المواد.

3. خصائص الفولاذ ND

المعيار الوطني لجمهورية الصين الشعبية لأوعية الضغط الفولاذية GB150-1998

المتطلبات الفنية ولوائح الاستخدام لأنابيب الصلب غير الملحومة H409CrCuSb (ND steel) المقاومة لتآكل نقطة ندى حمض الكبريتيك هي كما يلي:

أ) يتم تنظيم التركيب الكيميائي (تحليل الصهر) للفولاذ بواسطة H4.

ب) يجب أن تكون الخصائص الميكانيكية لأنابيب الصلب وفقًا لأحكام الجدول H5.

ج) يجب أن تخضع أنابيب الصلب لاختبارات مقاومة التآكل الحمضي، مع أخذ عينة واحدة من كل دفعة من ثلاثة أنابيب فولاذية، كل منها عبارة عن أنبوب فولاذي بطول 10 مم.

انقع العينة في محلول H2SO4 بنسبة 50% عند درجة حرارة ثابتة تبلغ 70 +2 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. يجب ألا يتجاوز متوسط معدل التآكل لكل عينة 8.14 أو 14 ملغ/سم-ساعة. يجب تحديد المؤشرات المحددة في عقد الشراء.

الخصائص الميكانيكية التقليدية لفولاذ 09CrCuSb (ND steel) المقاوم لتآكل حمض الكبريتيك مشابهة لتلك الخاصة بفولاذ 20-GB3087. مقارنة الخصائص الميكانيكية بين فولاذ 09CrCuSb وفولاذ 20. لتحسين مقاومة التآكل بحمض الكبريتيك، تمت إضافة الكروم (0.70% -1.10%) مما يحسن أيضًا أداء الفولاذ في درجات الحرارة العالية. يحدد GB150-1998 أن درجة حرارة الخدمة لفولاذ 09CrCuSb (ND steel) يمكن أن تصل إلى 400 ، ويضمن الاستطالة الجيدة أن الأنبوب الفولاذي يتمتع بمرونة جيدة أثناء عملية الثني. في الوقت نفسه، يضمن فولاذ 09CrCuSb (ND steel) أيضًا خصائص عملية متنوعة عند التوريد، بما في ذلك إجراء اختبار ضغط الماء بقدرة 20 ميجا باسكال لكل واحد (20-GB3087 هو 10 ميجا باسكال) واختبار التيار الدوامي أو الاختبار بالموجات فوق الصوتية (20-GB3087 هو عادة اختبار التيار الدوامي)، بقطر خارجي من 22-400 مم. إجراء اختبارات التسطيح على أنابيب الصلب (مطابقة لمتطلبات 20-GB3087)، إلخ.

                                                                             الخصائص الميكانيكية                              

د) يجب أن تتوافق المتطلبات الفنية الأخرى لأنابيب الصلب مع أحكام GB9948.

هـ) ضغط التصميم لأنابيب الصلب للمكونات الضغطية هو p ≤ 6.4Mpa.

و) درجة حرارة التشغيل لأنابيب الصلب هي 0-400 .

ز) يجب أن تكون الإجهادات المسموح بها لأنابيب الصلب وفقًا لأحكام الجدول H6.

4. المقارنة مع الدرجات الأخرى

09CrCuSb (ND steel) هو حاليًا الفولاذ الأكثر مثالية لمقاومة "تآكل نقطة ندى حمض الكبريتيك في درجات الحرارة المنخفضة" سواء محليًا أو دوليًا. تُستخدم أنابيب الصلب غير الملحومة 09CrCuSB (ND steel) على نطاق واسع في تصنيع الغلايات التي تعمل بالفحم والغلايات التي تعمل بالوقود والتي تعمل في غازات العادم عالية الكبريت؛ يتم استخدام أنابيب التبادل الحراري، وأنابيب الدخان، والمداخن، والمبادلات الحرارية للغلايات، والمكثفات، والمبردات، والمبخرات وغيرها من المعدات في الأفران الكهربائية لمقاومة تآكل نقاط ندى الدخان المحتوي على الكبريت. يتمتع الفولاذ ND أيضًا بمقاومة قوية للتآكل ضد أيونات النيتروجين، بما في ذلك حمض الهيدروكلوريك (HC)، وحمض الهيدروفلوريك (IF)، وهيدروكسيد الصوديوم (NaOFHD، NaCl)، وغيرها. المؤشر المرجعي الرئيسي لأنبوب الصلب 09CrCuSb (ND steel) (منقوع في محلول H2SO4 بنسبة 50% عند 70 درجة مئوية لمدة 24 ساعة) هو أن معدل التآكل لا يزيد عن 14 ملغ/سم-ساعة. مقارنة بالفولاذ الكربوني، والفولاذ المماثل المستورد من اليابان، والفولاذ المقاوم للصدأ، فإن مقاومة التآكل لهذه الدرجات الفولاذية أعلى. لقد تم الإشادة بالمنتج على نطاق واسع وحقق نتائج جيدة بعد استخدامه في المصافي الكبرى ومحطات الطاقة ووحدات التصنيع محليًا ودوليًا. البيانات المحددة موضحة في الجدول أدناه:

5. النتائج بعد التطبيق العملي

بعد استخدام الفولاذ ND، توفر مصفاة جينان 3.15 مليون يوان في النفقات السنوية، بينما توفر شركة جينتشو للبتروكيماويات 1.35 مليون يوان سنويًا. لا يوفر استخدام الفولاذ ND النفقات فحسب، بل يضمن أيضًا التشغيل الآمن للمعدات ويقلل من التلوث البيئي. فوائده الاجتماعية هائلة.

6. الخاتمة

09CrCuSb (الفولاذ ND) هو فولاذ مقاوم للتآكل بحمض الكبريتيك وقد خضع لاختبارات طويلة الأمد وحقق نتائج جيدة في الاستخدام العملي في العديد من الصناعات. مقاومته الممتازة للتآكل، ومؤشرات الأداء الفيزيائي والكيميائي المختلفة، وأداء المعالجة يمكن أن تلبي تمامًا متطلبات التصميم والتصنيع والاستخدام.

في نفس الوقت، يتمتع 09crcusb (الفولاذ ND) بمقاومة قوية للتآكل تجاه حمض الهيدروكلوريك (HCl)، وحمض الهيدروفلوريك (HIF)، والصودا الكاوية (NaOFH)، وكلوريد الصوديوم (NaCl).