أخبار

يجب النظر في بيانات مقاومة التآكل للشرائح النحاسية النيكلية جنبا إلى جنب مع درجات سبيكة محددة (على سبيل المثال، Cu-Ni 90/10، 70/30) ، نوع الوسط التآكل، التركيز، درجة الحرارة،و ظروف الإجهادفيما يلي بيانات قياسية ومراجع قياسية صناعية تستند إلى ظروف تشغيل نموذجية:
1بيانات مقاومة التآكل في مياه البحر وبيئات رش الملح
1معدل تآكل الغمر في مياه البحر
سبيكة Cu-Ni 90/10: في 3.5% من كلوريد الصوديوم (ماء البحر المحاكاة) ، معدل التآكل عند 25 درجة مئوية هو < 0.005 مم / سنة. في مياه البحر التي تحتوي على 200 جزء في المئة من كبريتات يزيد معدل التآكل إلى 0.01 ‰ 0.02 ملم/سنة (مصدر البيانات): اختبار ASTM G48 القياسي).
سبيكة Cu-Ni 70/30: في نفس الظروف ، يكون معدل التآكل أقل ، مع معدل تآكل مياه البحر الثابت < 0.003 مم / سنة عند 25 درجة مئوية ،ومقاومة أعلى للخنادق مقارنة مع سبيكة 90/10 (بسبب محتوى النيكل الأعلى).
للمقارنة ، فإن 316L الفولاذ المقاوم للصدأ له معدل تآكل يبلغ حوالي 0.01 ‰ 0.03 مم / سنة في مياه البحر الثابتة ، لكنه عرضة للتآكل في مياه البحر المتدفقة (سرعة التدفق > 3 م / ثانية) ،في حين أن سبيكة النحاس والنيكل تحتفظ بمعدل التآكل < 0.05 ملم/عام حتى عند سرعة تدفق 5 م/ث
2تآكل رشاشات الملح الجوية البحرية
في اختبار رش الملح بنسبة 5٪ NaCl (معيار GB / T 10125 ، 35 درجة مئوية ، رش مستمر) ، بعد 1000 ساعة من الاختبار ، كان سمك فيلم أكسيد سطح سبيكة Cu-Ni 70/30 < 5 μm ،ومعدل فقدان الوزن كان < 0.1 غرام/م2، والتي تفوق أداء الفولاذ الكربوني (معدل فقدان الوزن 10~20 غرام/م2) والنحاس العادي (معدل فقدان الوزن 5~10 غرام/م2).
مقاومة التآكل في الوسائط الحمضية
1. خفيف حمض الكبريتيك بيئة
سبيكة Cu-Ni 90/10: في محلول حمض الكبريتيك بنسبة 10٪ ، يبلغ معدل التآكل عند 25 درجة مئوية حوالي 0.1 ‰ 0.2 مم / عام ؛ عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 60 درجة مئوية ، يرتفع معدل التآكل بشكل حاد إلى 0.5 ‰ 1.0 ملم/سنةعندما تتجاوز تركيز حمض الكبريتيك 20٪ ، يتجاوز معدل التآكل 1.5 مم / سنة (مصدر البيانات: اختبار التآكل NACE TM0187).
للمقارنة: يظهر سبيكة Hastelloy C-276 معدل تآكل يصل إلى < 0.05 ملم / سنة في حمض الكبريتيك 10٪ عند 60 درجة مئوية ، مما يفوق بشكل كبير سبيكة Cu-Ni.
2بيئة حمض الهيدروكلوريك
يظهر سبائك النحاس والنيكل مقاومة ضعيفة للتآكل في حمض الهيدروكلوريك: عند 5٪ من حمض الهيدروكلوريك و 25 درجة مئوية ، يبلغ معدل تآكل Cu-Ni 70/30 حوالي 0.5 ∼ 1.0 مم / سنة ،وتزداد مخاطر تآكل الحفر مع ارتفاع تركيز أيون الكلوريدعندما تتجاوز درجة الحرارة 50 درجة مئوية ، يمكن أن يتجاوز معدل التآكل 2.0 ملم / سنة ، لذلك يحظر استخدامها بشكل صارم في أنابيب حمض الهيدروكلوريك.
III - الوسائط القلوية والبيئات الخاصة
1محلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)
في محلول NaOH بنسبة 10٪ عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ، فإن معدل تآكل Cu-Ni 90/10 هو < 0.01 ملم / سنة ، مما يدل على مقاومة قلي ممتازة ؛ ومع ذلك ،عندما تتجاوز التركيز 30% أو تتجاوز درجة الحرارة 80 درجة مئوية، يزداد معدل التآكل إلى 0.1~0.2 ملم / سنة ، ويمكن أن يحدث تشق التآكل عن طريق الإجهاد (SCC).
للمقارنة: لا تظهر سبائك التيتانيوم تآكلًا في أي تركيز من محلول NaOH وهي أكثر ملاءمة لظروف قاعية قوية.
2الأمونيا (NH3) الوسيط
يظهر سبائك النحاس والنيكل مقاومة تآكل ضعيفة للغاية في البيئات التي تحتوي على الأمونيا: عندما يتجاوز تركيز الأمونيا 50 جزء في المئة ويتجاوز درجة الحرارة 20 درجة مئوية ،يمكن أن يحدث SCC حتى بدون إجهادمثال نموذجي هو تشقق شرائح النحاس والنيكل في محطات توليف الأمونيا في غضون أشهر (مصدر البيانات: ASME BPVC القسم الثامن - 3 مبادئ توجيهية التآكل الإجهادي).
4بيانات المقاومة للتآكل المحلية
1إمكانية الحفر (E_b)
من خلال اختبار الاستقطاب المحتمل الديناميكي ، فإن إمكانية التقطيع لـ Cu-Ni 70/30 في محلول NaCl بنسبة 3.5٪ هي حوالي + 0.2V (مقارنة مع SCE) ، أعلى من 304 الفولاذ المقاوم للصدأ (- 0.1V) ،ولكن أقل من 316L الفولاذ المقاوم للصدأ (+ 0.3V) ، مما يدل على أن مقاومة التآكل في الحفر أعلى من الصلب المقاوم للصدأ العادي.لا يزال يجب التحكم في التشطيب السطحي (القسوة Ra < 1.6 μm يمكن أن يقلل من خطر تآكل الحفر).
2درجة حرارة التآكل الحرجة في الشق (CCT)
يبلغ CCT من Cu-Ni 90/10 في محلول NaCl بنسبة 3.5٪ حوالي 40 °C ، مما يعني أنه عندما تتجاوز درجة الحرارة 40 °C وتكون هناك فجوات (مثل مناطق اتصال غشاشات الجهاز) ،قد يحدث تآكل الشقوق، مع معدلات التآكل التي تتجاوز 0.5 ملم / سنة ؛ على النقيض من ذلك ، فإن CCT من الصلب المزدوج 2205 هو > 70 درجة مئوية ، مما يدل على مقاومة متفوقة للتآكل في الشقوق.
5بيانات المقاومة للاكسدة عند درجات الحرارة العالية والتصلب على المدى الطويل
عند درجة حرارة 300 درجة مئوية في الهواء الجاف ، فإن معدل أكسدة Cu-Ni 70/30 حوالي 0.02 مم / سنة ، مع تشكيل طبقة أكسيد مركبة CuO-NiO كثيفة على السطح ؛ عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 400 درجة مئوية ،معدل الأكسدة يزداد إلى 0.1 ملم/سنة، وبدأت طبقة الأكسيد في القشرة؛ مقارنة مع 310S الفولاذ المقاوم للصدأ (معدل الأكسدة عند 800 درجة مئوية هو 0.05 ملم/سنة) ،مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية من سبيكة النحاس والنيكل غير كافية بشكل كبير.
ملاحظات تطبيق البيانات
عوامل انحراف البيانات: تتأثر معدلات التآكل الفعلية بعوامل مثل معدل التدفق المتوسط ومحتوى الأكسجين المذاب والكائنات الدقيقة (مثل بكتيريا SRB) وتلوث السطح.مثلاً، في مياه البحر التي تحتوي على بكتيريا تخفض الكبريت ، يمكن أن يزيد معدل تآكل سبيكة النحاس والنيكل بمقدار 2 × 3 أضعاف.
المراجع القياسية: تعتمد البيانات المذكورة أعلاه على الاختبارات الثابتة في المختبر.يجب إجراء تقييمات حالة التشغيل الديناميكية وفقًا للمعايير مثل NACE MR0175 (صناعة النفط والغاز) وASTM B151 (معيار سبائك النحاس والنيكل).
توصيات هامش السلامة: في مياه البحر والوسائط الحمضية قليلاً ، يبلغ معدل التآكل المصمم للشرائح النحاسية النيكلية عادةً 0.5-1.0 مم (حسبًا لعمر خدمة 20 عامًا).في البيئات التي قد يكون فيها الأمونيا أو درجات الحرارة العاليةيجب تجنب مواد النحاس والنيكل.

كما أظهرت البيانات المحددة، أداء الفلنجات النحاس النيكل ممتازة في مياه البحر، وحلول الملح المحايدة، والبيئات القليرية ضعيفة.فهي تظهر نقائص كبيرة في مقاومة التآكل في الأحماض القوية، الأمونيا، والسيناريوهات عالية درجة الحرارة. عند اختيار المواد، فمن الضروري لمطابقة بدقة معاميل العملية مع بيانات تآكل المواد.