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成功案例
GSHA/型系列哈氏合金C-276高壓反應(yīng)釜
采用端面稀土耦合驅(qū)動(dòng)器,，具有靜密封、無(wú)泄漏的特點(diǎn),。釜體材料主要采用Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)
,，并可根據(jù)不同介質(zhì)要求制作304、321,、316L,、2520、不銹鋼,、鈦材(TA2),、鎳材,、鉭材、鋯材,、哈氏合金,、蒙乃爾、內(nèi)襯聚四氟乙烯等特殊材質(zhì),。攪拌軸承采用耐腐蝕不銹鋼軸承,，適合高轉(zhuǎn)速、加氫催化,，低粘度物料的攪拌,，攪拌槳采用推進(jìn)式攪拌漿。加熱方式一般為干式電加熱,，也可根據(jù)用戶(hù)要求制作電加熱導(dǎo)熱油加熱或夾套加熱,。帶有多功能控溫、控壓數(shù)顯控制箱,。加熱控制系統(tǒng)采用PID自動(dòng)溫度控制儀表,，溫度控制十分精確。 儀表經(jīng)整定后,，可有效抑制溫度過(guò)沖,。
備注：
1. 除上述規(guī)格成品外，還可根據(jù)用戶(hù)要求定制不同容積產(chǎn)品,。
2. 常規(guī)主體材料為1Cr18Ni9Ti:主體材料可根據(jù)用戶(hù)要求選用316L不銹鋼,、鎳材、鈦材,、鉭
材,、鋯材、哈氏合金,、蒙乃爾,、2520.904L等特殊材質(zhì)。
3. 可根據(jù)用戶(hù)要求制作電加熱導(dǎo)熱油加熱,，或夾套加熱,。
4. 攪拌槳形式可根據(jù)用戶(hù)要求選擇、定制,。
序號(hào) | 產(chǎn)品名稱(chēng) | 數(shù)量 | 配置及技術(shù)要求 | 備注 |
1 | 反應(yīng)釜 | 1 | 工作壓力：10MPa,；工作溫度：200℃；有效容積：10L,；含PID自動(dòng)控制系統(tǒng),；含帶電機(jī)的磁力攪拌器（可更換攪拌裝置）；釜內(nèi)與物料接觸材質(zhì)為內(nèi)襯哈氏合金,。 | 若通鹽酸,、氯氣,，工作壓力和工作溫度可根據(jù)反應(yīng)要求在技術(shù)可行條件下進(jìn)行下調(diào)。 |
2 | 液泵 | 1 | 泵出壓力≧10MPa,，流量2.5L/min,進(jìn)料流量可調(diào)節(jié),，泵材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。 | 液泵和進(jìn)氣泵能滿(mǎn)足向10MPa反應(yīng)釜內(nèi)泵入物料,。具體泵的選擇可根據(jù)廠家建議進(jìn)行選擇。 |
3 | 進(jìn)氣泵 | 1 | 泵出壓力≧10MPa,，流量0.5L/min,進(jìn)氣流量可調(diào)節(jié),，泵材質(zhì)能耐酸堿腐蝕。 | |
4 | 真空泵 | 1 | 能實(shí)現(xiàn)抽真空額度為90KPa左右（ -90KPa）,，抽真空裝置材質(zhì)能耐酸堿腐蝕,。 |
注：配套管、閥門(mén)及計(jì)量,、顯示設(shè)施可按照以下草圖進(jìn)行配置,。
反應(yīng)釜實(shí)驗(yàn)配套裝置流程簡(jiǎn)圖
哈氏合金反應(yīng)裝置
Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)
一、物理性能
密度：8.90g/cm3, 比熱：425J/kg/k, 彈性模量：205Gpa(21℃)
二,、耐蝕性能
哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金,。它是現(xiàn)代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯,、各種氧化性氯化物,、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能,。因此，近三十年以來(lái),、在苛刻的腐蝕環(huán)境中,，如化工、石油化工,、煙氣脫硫,、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,。
哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的,，但是不能用作規(guī)范，尤其是在不明環(huán)境中,，必須要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)才可以選材,。哈氏C-276合金中沒(méi)有足夠的Cr來(lái)耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕，如熱的濃硝酸,。這種合金的產(chǎn)生主要是針對(duì)化工過(guò)程環(huán)境,，尤其是存在混酸的情況下,，如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。下表是四種合金在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)情況,。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)
l 四種金屬在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)
試驗(yàn)環(huán)境 （沸騰） | 腐蝕率（毫米/） | |||||
典型316
|
AL-6XN
|
Inconel625 |
C-276
| |||
基本 金屬試樣 | 焊接 試樣 | 基本 金屬 試樣 | 焊接 試樣 | 基本 金屬 試樣 | 基本 金屬 試樣 | |
45%蟻酸 | 0.277 | 0.262 | 0.116 | 0.142 | 0.13 | 0.07 |
10%草酸 | 1.02 | 0.991 | 0.277 | 0.274 | 0.15 | 0.29 |
20%磷酸 | 0.177 | 0.155 | 0.007 | 0.006 | 0.001 | 0.001 |
10% 氨基磺酸 | 1.62 | 1.58 | 0.751 | 0.381 | 0.12 | 0.07 |
10%硫酸 | 9.44 | 9.44 | 2.14 | 2.34 | 0.64 | 0.35 |
10% 碳酸氫鈉 | 1.06 | 1.06 | 0.609 | 0.344 | 0.10 | 0.07 |
l 哈氏C-276合金可以用作燃煤系統(tǒng)的煙氣脫硫部件,，在這種環(huán)境下C-276是最耐蝕的材料。下表是C-276合金和典型316在煙氣模擬系統(tǒng)“綠色死亡"溶液中的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)情況,。
l “綠色死亡"溶液中的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)
“綠色死亡"溶液（沸騰） | 腐蝕率(mm/a) | |
典型316 | C-276 | |
7%硫酸 |
破壞 |
0.67 |
3%鹽酸 | ||
1%CuCl2 | ||
1%FeCl3 | ||
l 由上表可見(jiàn),，C-276合金對(duì)混合的具有氯離子的酸、鹽溶液有很好的耐蝕性能,。
哈氏C-276合金中Cr,、Mo、W的加入將C-276合金的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高,。C-276合金在海水環(huán)境中被認(rèn)為是惰性的,，所以C-276被廣泛地應(yīng)用在海洋、鹽水和高氯環(huán)境中,，甚至在強(qiáng)酸低 PH值情況下,。下表是四種金屬在6%FeCl3(按ASTM標(biāo)準(zhǔn)G-48執(zhí)行)溶液中發(fā)生縫隙腐蝕的對(duì)比情況。
l 縫隙腐蝕發(fā)生情況
縫隙腐蝕發(fā)生溫度 | °F | °C |
典型316 | 27 | 2.5 |
AL-6XN | 113 | 45 |
Inconel625 | 113 | 45 |
C-276 | 140 | 60 |
l C-276合金中高含量的Ni和Mo使其對(duì)氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂也有很強(qiáng)的抵抗能力,，下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況,。
l 氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況
試驗(yàn)溶液 | 彎曲U形試樣試驗(yàn)時(shí)間（Hours）和試驗(yàn)結(jié)果 | |||
典型316 | AL-6XN | Inconel625 | C-276 | |
42%MgCl2(沸騰) | 失敗(24小時(shí)) | 兼有(1000小時(shí)) | 抵抗(1000小時(shí)) | 抵抗(1000小時(shí)) |
33%LiCl(沸騰) | 失敗(100小時(shí)) | 抵抗(1000小時(shí)) | 抵抗(1000小時(shí)) | 抵抗(1000小時(shí)) |
26%NaCl(沸騰) | 失敗(300小時(shí)) | 抵抗(1000小時(shí)) | 抵抗(1000小時(shí)) | 抵抗(1000小時(shí)) |
三,、焊接及熱處理
C- 276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似，在使用一種焊接方法對(duì)C-276焊接之前,，必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小,，如鎢極氣體保護(hù)焊（GTAW）,、金屬極氣體保護(hù)焊（GMAW）、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法,。但對(duì)于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的,。
關(guān)于焊接接頭形式的選擇,，可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對(duì)C-276焊接接頭的成功經(jīng)驗(yàn)。
焊接坡口最好采用機(jī)械加工的方法,，但是機(jī)械加工會(huì)帶來(lái)加工硬化,，所以對(duì)機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的,。
焊接時(shí)要采用適宜的熱輸入速度,，以防止熱裂紋的產(chǎn)生,。
在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下，C-276都能以焊接件的形式應(yīng)用,。但在十分苛刻的環(huán)境中，C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得最好抗腐蝕性能,。
C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬,。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分，象其它鎳基合金或不銹鋼,，并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時(shí),，那么，焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅堋?/span>
哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個(gè)過(guò)程：（1）在1040℃~1150℃加熱,；（2）在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)（400℃左右）,，這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對(duì)哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無(wú)效的,。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。
C-276合金表面在焊接或熱處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化物,，使合金中的Cr含量降低,，影響耐蝕性能，所以要對(duì)其進(jìn)行表面清理,?？梢允褂貌讳P鋼絲刷或砂輪,，接下來(lái)浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗，然后用清水沖洗干凈,。