समाचार

कॉपर-निकल फ़्लैंज के लिए संक्षारण प्रतिरोध डेटा को विशिष्ट मिश्र धातु ग्रेड (जैसे, Cu-Ni 90/10, 70/30), संक्षारण माध्यम प्रकार, सांद्रता, तापमान और तनाव स्थितियों के साथ मिलकर माना जाना चाहिए। निम्नलिखित विशिष्ट परिचालन स्थितियों के आधार पर मापा गया डेटा और उद्योग मानक संदर्भ हैं:
1. समुद्री जल और नमक स्प्रे वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध डेटा
1. स्थैतिक समुद्री जल विसर्जन संक्षारण दर
Cu-Ni 90/10 मिश्र धातु: 3.5% सोडियम क्लोराइड (सिमुलेटेड समुद्री जल) में, 25°C पर संक्षारण दर <0.005 मिमी/वर्ष है; 200 पीपीएम सल्फाइड युक्त समुद्री जल में, संक्षारण दर 0.01–0.02 मिमी/वर्ष तक बढ़ जाती है (डेटा स्रोत: ASTM G48 मानक परीक्षण)।
Cu-Ni 70/30 मिश्र धातु: समान परिस्थितियों में, संक्षारण दर कम होती है, जिसमें 25°C पर 0.003 मिमी/वर्ष की स्थैतिक समुद्री जल संक्षारण दर होती है, और 90/10 मिश्र धातु की तुलना में बेहतर गड्ढा प्रतिरोध होता है (उच्च निकल सामग्री के कारण)। तुलना के लिए, 316L स्टेनलेस स्टील में स्थैतिक समुद्री जल में लगभग 0.01–0.03 मिमी/वर्ष की संक्षारण दर होती है, लेकिन बहते समुद्री जल (प्रवाह दर >3 मीटर/सेकंड) में कटाव संक्षारण की संभावना होती है, जबकि तांबा-निकल मिश्र धातु 5 मीटर/सेकंड की प्रवाह दर पर भी 0.05 मिमी/वर्ष की संक्षारण दर बनाए रखता है।
2. समुद्री वायुमंडलीय नमक स्प्रे संक्षारण 5% NaCl नमक स्प्रे परीक्षण (GB/T 10125 मानक, 35°C, निरंतर स्प्रे) में, 1,000 घंटे के परीक्षण के बाद, Cu-Ni 70/30 मिश्र धातु की सतह ऑक्साइड फिल्म की मोटाई
II. अम्लीय माध्यम में संक्षारण प्रतिरोध
1. तनु सल्फ्यूरिक एसिड वातावरण<5 μm, and the weight loss rate was <0.1 gm², which outperforms carbon steel (weight 10–20 m²) ordinary brass5–10 m²).
Cu-Ni 90/10 मिश्र धातु: 10% सल्फ्यूरिक एसिड घोल में, 25°C पर संक्षारण दर लगभग 0.1–0.2 मिमी/वर्ष है; जब तापमान 60°C तक बढ़ जाता है, तो संक्षारण दर तेजी से 0.5–1.0 मिमी/वर्ष तक बढ़ जाती है; जब सल्फ्यूरिक एसिड सांद्रता 20% से अधिक हो जाती है, तो संक्षारण दर 1.5 मिमी/वर्ष से अधिक हो जाती है (डेटा स्रोत: NACE TM0187 संक्षारण परीक्षण)।
तुलना के लिए: हैस्टेलॉय C-276 60°C पर 10% सल्फ्यूरिक एसिड में 0.05 मिमी/वर्ष की संक्षारण दर प्रदर्शित करता है, जो Cu-Ni मिश्र धातु से काफी बेहतर है।
2. हाइड्रोक्लोरिक एसिड वातावरण
कॉपर-निकल मिश्र धातु हाइड्रोक्लोरिक एसिड में खराब संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं: 5% हाइड्रोक्लोरिक एसिड और 25°C पर, Cu-Ni 70/30 की संक्षारण दर लगभग 0.5–1.0 मिमी/वर्ष है, और क्लोराइड आयन सांद्रता बढ़ने के साथ गड्ढा संक्षारण का जोखिम बढ़ जाता है; जब तापमान 50°C से अधिक हो जाता है, तो संक्षारण दर 2.0 मिमी/वर्ष से अधिक हो सकती है, इसलिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड माध्यम पाइपलाइनों में इसका उपयोग सख्ती से प्रतिबंधित है। III. क्षारीय माध्यम और विशेष वातावरण
1. सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) घोल
25°C पर 10% NaOH घोल में, Cu-Ni 90/10 की संक्षारण दर
<0.01 मिमी/वर्ष है, जो उत्कृष्ट क्षार प्रतिरोध का प्रदर्शन करती है; हालाँकि, जब सांद्रता 30% से अधिक हो जाती है या तापमान 80°C से अधिक हो जाता है, तो संक्षारण दर 0.1–0.2 मिमी/वर्ष तक बढ़ जाती है, और तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) हो सकता है।
तुलना के लिए: टाइटेनियम मिश्र धातु NaOH घोल की किसी भी सांद्रता में कोई संक्षारण नहीं दिखाते हैं और दृढ़ता से क्षारीय स्थितियों के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
2. अमोनिया (NH₃) माध्यम कॉपर-निकल मिश्र धातु अमोनिया युक्त वातावरण में बेहद खराब संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं: जब अमोनिया सांद्रता 50 पीपीएम से अधिक हो जाती है और तापमान 20°C से अधिक हो जाता है, तो तनाव के बिना भी SCC हो सकता है। एक विशिष्ट उदाहरण महीनों के भीतर अमोनिया संश्लेषण संयंत्रों में तांबा-निकल फ़्लैंज का क्रैकिंग है (डेटा स्रोत: ASME BPVC सेक्शन VIII-3 स्ट्रेस संक्षारण दिशानिर्देश)।
4. स्थानीयकृत संक्षारण प्रतिरोध डेटा
1. गड्ढा क्षमता (E_b)
गतिशील क्षमता ध्रुवीकरण परीक्षण के माध्यम से, 3.5% NaCl घोल में Cu-Ni 70/30 की गड्ढा क्षमता लगभग +0.2V (बनाम SCE) है, जो 304 स्टेनलेस स्टील (-0.1V) से अधिक है, लेकिन 316L स्टेनलेस स्टील (+0.3V) से कम है, जो दर्शाता है कि गड्ढा संक्षारण के लिए इसका प्रतिरोध साधारण स्टेनलेस स्टील से बेहतर है। हालाँकि, क्लोराइड युक्त वातावरण में, सतह की फिनिश को अभी भी नियंत्रित किया जाना चाहिए (खुरदरापन Ra
< 1.6 μm गड्ढा संक्षारण के जोखिम को कम कर सकता है)।
2. दरार संक्षारण क्रांतिक तापमान (CCT)
3.5% NaCl घोल में Cu-Ni 90/10 का CCT लगभग 40°C है, जिसका अर्थ है कि जब तापमान 40°C से अधिक हो जाता है और अंतराल मौजूद होते हैं (जैसे फ़्लैंज गैस्केट संपर्क क्षेत्रों में), तो दरार संक्षारण हो सकता है, जिसमें संक्षारण दर 0.5 मिमी/वर्ष से अधिक होती है; इसके विपरीत, डुप्लेक्स स्टील 2205 का CCT >70°C है, जो दरार संक्षारण के लिए बेहतर प्रतिरोध का प्रदर्शन करता है। 5. उच्च तापमान ऑक्सीकरण और दीर्घकालिक संक्षारण प्रतिरोध डेटा
शुष्क हवा में 300°C पर, Cu-Ni 70/30 की ऑक्सीकरण दर लगभग 0.02 मिमी/वर्ष है, जिसमें सतह पर एक सघन CuO-NiO समग्र ऑक्साइड परत बनती है; जब तापमान 400°C तक बढ़ जाता है, तो ऑक्सीकरण दर 0.1 मिमी/वर्ष तक बढ़ जाती है, और ऑक्साइड परत छिलने लगती है; 310S स्टेनलेस स्टील (800°C पर ऑक्सीकरण दर 0.05 मिमी/वर्ष है) की तुलना में, तांबा-निकल मिश्र धातु का उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध काफी अपर्याप्त है।
डेटा अनुप्रयोग नोट्स
डेटा विचलन कारक: वास्तविक संक्षारण दर माध्यम प्रवाह दर, घुली हुई ऑक्सीजन सामग्री, सूक्ष्मजीवों (जैसे, SRB बैक्टीरिया) और सतह संदूषण जैसे कारकों से प्रभावित होती है। उदाहरण के लिए, सल्फेट-घटाने वाले बैक्टीरिया युक्त समुद्री जल में, तांबा-निकल मिश्र धातु की संक्षारण दर 2–3 गुना तक बढ़ सकती है।
मानक संदर्भ: उपरोक्त डेटा प्रयोगशाला स्थैतिक परीक्षण पर आधारित है। इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए, NACE MR0175 (तेल और गैस उद्योग) और ASTM B151 (तांबा-निकल मिश्र धातु मानक) जैसे मानकों के अनुसार गतिशील परिचालन स्थिति आकलन किया जाना चाहिए।
सुरक्षा मार्जिन सिफारिशें: समुद्री जल और थोड़ा अम्लीय माध्यम में, तांबा-निकल फ़्लैंज के लिए डिज़ाइन संक्षारण भत्ते आमतौर पर 0.5-1.0 मिमी होते हैं (20 साल के सेवा जीवन के लिए गणना की जाती है)। उन वातावरणों में जहाँ अमोनिया या उच्च तापमान मौजूद हो सकता है, तांबा-निकल सामग्रियों से बचना चाहिए।
विशिष्ट डेटा द्वारा दिखाए गए अनुसार, तांबा-निकल फ़्लैंज समुद्री जल, तटस्थ नमक घोल और कमजोर क्षारीय वातावरण में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं। हालाँकि, वे मजबूत एसिड, अमोनिया और उच्च तापमान परिदृश्यों में संक्षारण प्रतिरोध में महत्वपूर्ण कमियाँ प्रदर्शित करते हैं। सामग्री का चयन करते समय, प्रक्रिया मापदंडों को सामग्री संक्षारण डेटा के साथ सटीक रूप से मिलाना आवश्यक है।