ورق استیل در مجاورت با چه موادی دچار خوردگی می شود ؟

قیمت ورق استیل؛ فروش انواع ورق استیل صنعتی و ورق استنلس استیل در آلیاژ و ضخامت های مختلف. با حرفه‌ای‌ها خرید کنید تلفن: 35089-021

 

فهرست موضوعات

---

اکسیداسیون ورق استیل 304  و  ورق استیل 316

به طور کلی محیط های خورنده ی تاثیرگذار بر انواع ورق استیل از نظر پتانسیل اکسیداسیون و احیا به سه دسته تقسیم می گردند:

1-محیط های اکسید کننده مانند گوگرد حل شده، اکسید حل شده، نیتریت ها، نیترات ها، پراکسید ها، کرومات ها، وانادات ها، کاتیون های با والانس بالا مانند فریک ها و کوپریک ها، اسید کرومیک و اسید سولفوریک غلیظ.

2-محیط های احیا کننده مانند هیدروژن، سولفید هیدروژن، دی اکسید گوگرد، هیدرازین، کاتیون های با والانس پایین مانند فروها، کوپروهاريال استانو ها، اسید فسفریک، اسید های هالوژنه (کلریدریک، فلوریدریک)، اسید سولفوریک رقیق، اسید فورمیک و اسید استیک.

3-محیط های مخلوط مانند اسید نیتریک رقیق + اسید فلوریدریک، اسید کلریدریک رقیق + عوامل اکسیدکننده، اسید سولفوریک با غلظت متوسط + عوامل اکسید کننده، اسید فسفریک + عوامل اکسید کننده.

برای انتخاب ورق استیل مناسب در هر فرآیندی بایستی به محیط خورنده و خصوصاً اثرات جانبی عوامل موثر بر آن و خوردگی های خاص نظیر حفره ای، شکافی، تحت تنش، گالوانیک، سایشی و . . . به دقت توجه شود. 

در ادامه مشروح مباحث تعدای از محیط های خورنده معروف آورده شده است:

ورق استیل و آب اکسیژنه

که یک ترکیب اکسیدکننده بسیار قوی می باشد.

1-فولادهای کربنی یا همان کربن استیل در مقابل آب اکسیژنه مقاوم نمی باشند. چدن ها در شرایط رقیق تر و با وجود ممانعت کنندگی خورندگی از نوع سیلیکات سدیم در فرایند های سفید کردن با آب اکسیژنه قلیایی کاربرد دارند.

2-فولادهای ضد زنگ یا همان ورق استیل آستنیتی در غلظت های کمتر از 40% در دمای عادی مقاومت خوبی دارند، اگرچه طی فرایندهای تولید حتی در غلظت های بالاتر نیز کاربرد زیادی به عنوان لوله، شیر، پمپ و . . . دارند. ولی بهتر است زمان تماس ورق استیل با آب اکسیژنه کم بوده و به عنوان مخزن نگهداری مورد استفاده قرار نگیرند.

3-آلیاژهای نیکل نیز یا اغلب غیر مقاوم بوده و یا مانند آلیاژ Hastelloy C276 مقاوم ولی غیر اقتصادی می باشند.

 

 

ورق استیل و آب های شیرین، شور و دریا

به طور کلی آب ها از نظر ذاتی به سه دسته تقسیم می شوند:

آب شیرین: درصد یون کلرید آن در محدوده صفر تا 200 ppm می باشد. آب شیرین شامل دو نوع آب سبک و آب سخت بوده که به ترتیب دارای املاح کلسیم-منیزیم کم و زیاد می باشند. آب سبک معمولاً بر اثر عملیات شیمیایی و حذف این دو نوع یون و جایگزینی آن با سدیم حاصل گردیده ولی در طبیعت نیز یافت می گردد. باید توجه داشت که گرچه املاح رسوب گذار آب سبک کم و مطلوب می باشد، ولی در صورتی که کاملاً هوازدایی (اکسیژن زدایی) نشده باشد، معمولاً بسیار خورنده بوده و حتی مس و آلیاژهای آن را نیز مورد حمله قرار می دهد.

آب شور: درصد یون کلرید آن حدود 1000 تا 10000 ppm می باشد. که بر اثر تبخیر آب های شیرین و یا مخلوط شدن آب رودخانه یا دریا حاصل گردیده و یا در بعضی از سفره های زیر زمینی وجود دارد.
آب دریا: درصد کلرید سدیم آن در حدود 2.5 الی 3.5 درصد بسته به محل جغرافیایی آن می باشد. آب های خیلی شور نیز حد بالاتری از آب دریا از نظر غلظت نمک ها بوده که معمولاً در سرماساز ها استفاده می شوند. 

 

 

1-فولادهای کربنی (کربن استیل) و کم آلیاژ از نظر سرعت خوردگی در آب ها تقریبا رفتار مشابه داشته و عواملی مانند اکسیژن و دی اکسید کربن حل شده، عوامل اکسید کننده مانند یون کلرید یا سولفور حل شده بر خوردگی آنها موثر می باشد. به طور کلی نباید فولادهای کربنی (کربن استیل) و کم آلیاژ را در آب بدون ممانعت کننده خوردگی بکار برد. ولی در عمل با تخمین و اثر دادن ضریب خوردگی در بسیاری از موارد بکار برده می شوند. 

سرعت خوردگی فولاد های کربنی (کربن استیل) بستگی به دما نیز دارد. در سیستم ها و مخازن باز، سرعت خوردگی با افزایش دما تا 80 درجه افزایش و بالاتر از ان به علت اکسیژن زدایی آب بر اثر دما، کاهش چشمگیری می یابد. در سیستم ها و مخازن بسته در صورتی که اکسیژن محلول در آب به نوعی کم نگردیده یا ثابت بماند، سرعت خوردگی با بالا رفتن دما افزایش می یابد. 

سرعت خوردگی فولادهای کربنی (کربن استیل) در آب های دارای یون کلرید موقعی که میزان اکسیژن محلول آن تقریبا ثابت باشد، بسته به میزان یون کلرید دارد. با افزایش یون کلرید تا حدود 6000 ppm سرعت خوردگی افزایش می یابد. از این حد به بالا، یون کلرید اکسیژن محلول را کم نموده و خوردگی کاهش می باشد.

2-ورق استیل: در مورد ورق استیل مخصوصاً ورق استیل آستنیتی بدترین اثرات مضر یون کلرید آب ها ایجاد خوردگی تحت تنش و خوردگی حفره ای و شیاری در سرعت کم آب می باشد. سه عامل سرعت ، غلظت و دما به طرق مختلف ریشه پدیده های فوق می باشند که در کاربرد ورق استیل در آب های حاوی یون کلرید بایستی به آنها توجه نمود:

الف. جهت جلوگیری از خوردگی حفره ای سرعت آب خصوصاً آب دریا در طراحی بیشتر از حدود 1 متر بر ثانیه انتخاب گردد.

ب. جهت جلوگیری از خوردگی حفره ای و شیاری در ورق استیل، مناطقی که احتمال راکد شدن آب وجود دارد حذف گردد.

ج. جهت جلوگیری از خوردگی حفره ای و شیاری قطعات حساس خصوصاً ورق استیل، می توان آنها را با آندهای فداشونده خارجی یا آلیاژهای خود سیستم حفاظت کاتدی نمود. این عمل در عمده موارد خصوصاً در موقعی که سیستم کم سرعت و راکد می گردد بسیار مفید می باشد. مثلاً با انتخاب آلیاژ مناسب جهت پوسته می توان ملحقات حساس پمپ ها و شیرها (مانند پره، میله، نشیمنگاه و . . .) از جنس ورق استیل 316 را به طور طبیعی حفاظت گالوانیک نمود.

د. جهت جلوگیری از خوردگی تحت تنش در آب های حاوی یون کلرید، دمای تجهیزات بایستی کنترل شده باشد. مثلاً در طراحی مبدل های حرارتی با لوله های ساخته شده از  ورق استیل 304 و ورق استیل 316 دمای متوسط جدار لوله بایستی کمتر از 50 تا 60 درجه انتخاب گردد. در دماهای بالاتر موارد بسیار زیادی مشاهده گردیده که حتی میزان یون کلرید زیر 1000 ppm نیز ترک های بسیار شدیدی ایجاد نموده است.

ه. جهت جلوگیری از خوردگی تحت تنش سعی گردد فاز بخار و منطقه خشک و تر در سیستم های در تماس با آب حاوی یون کلرید حذف گردد. مثلاً در ساخت مبدل های حرارتی عمودی با ورق استیل که آب خنک کاری حاوی یون کلرید در پوسته می باشد، سوراخ و یا لوله هواگیری در تیوب شیت بالایی تعبیه گردد.

ی. جهت جلوگیری از تشدید خوردگی، رسوبات معدنی و باکتری، تجهیزات تحت سرویس های دوره ای تمیز گردند.

به طور کلی ورق استیل آستنیتی معمولی بدون مولیبدن (مانند ورق استیل 304L) کاربرد چندانی در آب های حاوی کلر بالا و دریا ندارند. آلیاژهای مولیبدن دار (مانند ورق استیل 316L) در تعدادی قطعات در تماس با آب دریا نظیر پمپ ها، شیرها، لوله کشی، لوله های مبدل حرارتی و . . . قابل کاربرد می باشند. اما بهتر است که دمای کاری آنها کنترل شده بوده و در موقعی که سیستم ها کار نمی کنند از آب دریا کاملا تخلیه شده و خشک گردند.
ورق استیل فریتی مخصوصاً نسل سوم و ورق استیل دوپلکس بهترین انواع جهت کاربرد در شرایط حاد و آب های شور هستند. اما در مواقعی که آلیاژ در تماس با آب های شور به همراه شرایط شیمیایی خورنده حادتر مخصوصاً محیط های اسیدی احیا کننده باشد (مانند بعضی شرایط در مبدل های حرارتی ساخته شده از ورق استیل)، استفاده از آلیاژ های سوپر آستنیتی با محدوده ترکیبی 20% کروم، 20% نیکل و 4% مولیبدن و پرآلیاژتر مانند 254SMO و 6XN موثرتر می باشد.

آلیاژهای مناسب در تجهیزات خنک کننده مدارباز (یک بار گذر) با آب شیرین و آب دریا

آب دریا	آب شیرین	نوع تجهیزات
تیتانیم، مس-نیکل، اینکونل 625، هستالوی سی 276	مس، ورق استیل	لوله مبدل حرارتی
تیتانیم، مونل 400، آلومینیم-برنز	آلومینیم-برنز، ورق استیل	تیوب شیت مبدل حرارتی
کروم-نیکل، مونل 400	آلومینیم-برنز، کربن استیل	کلگی مبدل حرارتی
کامپوزیت پلیمری FRP	کربن استیل، مس، ورق استیل، FRP	پوسته مبدل حرارتی
FRP	کربن استیل، آلومینیم-برنز، ورق استیل	بافل مبدل حرارتی
FRP	کربن استیل، آلومینیم-برنز، ورق استیل	تای راد مبدل حرارتی
پایه نیکل، مونل 400	ورق استیل ، آلومینیم-برنز، چدن	پمپ
بتن، FRP، مس، مس-نیکل	بتن، FRP، مس، استیل گالوانیزه	لوله کشی
مونل 400، آلومینیم-برنز	آلومینیم-برنز، ورق استیل	شیرآلات

ورق استیل و اتیلن گلیکول

اتیلن گلیکول، یک الکل سنگین با نقطه جوش بالا و نقطه انجماد پایین بوده که به عنوان ضدیخ بکار می رود. این ترکیب به طور کلی غیرخورنده بوده اما در دماهای بالا ممکن است بر اثر تجزیه کمی اسید گلیکولیک ضعیف تشکیل گردد. بنابراین در موقع کاربرد آن به عنوان ضدیخ و ضدجوش، بایستی به محلول آن مواد مناسب کنترل اسیدیته و جلوگیری از خوردگی اضافه گردد. 

 

 

1.کربن استیل در مقابل اتیلن گلیکول مقاوم می باشد.

2.کلیه انواع ورق استیل در مقابل اتیلن گلیکول مقاوم می باشند.

3.کلیه آلیاژهای نیکل نیز در مقابل اتیلن گلیکول مقاوم می باشند.

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال اتیلن گلیکول

مخزن ذخیره	کربن استیل، آلومینیم، ورق استیل 304
تانکر و واگن حمل	کربن استیل، آلومینیم، ورق استیل 304
لوله کشی	کربن استیل، آلومینیم، ورق استیل 304
شیرآلات	آلومینیم، CF-8M
پمپ	آلومینیم، کربن استیل، چدن

ورق استیل و استات وینیل و استرها

استرهایی نظیر استات متیل، استات اتیل، استات پروپیل، استات وینیل در صورت خلوص بر ورق استیل اثری ندارند. اما باید دقت شود که در مرحله استری شدن فرایند تولید آنها معمولاً کاتالیست هایی نظیر اسیدسوبفوریک بکار می روند که میتوانند باعث خوردگی شوند. در بقیه مراحل فرایند تولید معمولاً این مشکل وجود ندارد.

 

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال استات وینیل

مخزن ذخیره	کربن استیل، آلومینیم، ورق استیل 304L
تانکر و واگن حمل	آلومینیم، ورق استیل 304L
لوله کشی	ورق استیل 304L
شیرآلات	CF-8M
پمپ	CF-8M

ورق استیل و استایرن

مونومر آروماتیک استایرن (وینبل بنزن) یک ماده اولیه مهم جهت تولید تعدادی از پلاستیک ها و لاستیک های پرکاربرد می باشد. کلیه فولادهای کربنی (کربن استیل)، ورق استیل و آلیاژهای نیکل در مقابل این ماده مقاوم می باشند.

 

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال استایرن

مخزن ذخیره	کربن استیل
تانکر و واگن حمل	کربن استیل
لوله کشی	کربن استیل
شیرآلات	کربن استیل، ورق استیل 410
پمپ	CF-8M و CF-8

ورق استیل و استون

استون (دی متیل کتون) یک حلال آلی قابل اشتعال می باشد. کربن استیل، ورق استیل و آلیاژهای نیکل در مقابل استون خالص مقاوم بوده اما در صورت وجود اکسیژن، آب و نمک های محلول، ممکن است انواعی از خوردگی در آنها مشاهده گردد.

 

 

1-آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید استون از بنزن: ورق استیل 304، ورق استیل 316، کربن استیل (یا ورق استیل 430)
2-آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید استن از ایزوپروپانول: ورق استیل 304، کربن استیل (ورق استیل 430)، آلیاژ K21390 (2.5Cr-1Mo)

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال استون

مخزن ذخیره	کربن استیل
تانکر و واگن حمل	کربن استیل
لوله کشی	کربن استیل
شیرآلات	استیل یا چدن (ورق استیل 430)
پمپ	استیل، چدن

ورق استیل و اسید استیک

اسید استیک یک اسید آلی ضعیف می باشد.

1-به طور کلی کربن استیل جهت فرایندها و نگهداری اسید استیک مناسب نمی باشد.
2- ورق استیل فریتی و ورق استیل مارتنزیتی در غلظت های بسیار کم مقاومت خوردگی نسبتاً خوبی داشته ولی در غلظت های متوسط و بالا مقاوم خوردگی یکنواخت و حفره دار شدن کمی دارند. آلیاژ ورق استیل 304 در غلظت های تا 100% و تا دمای 60 درجه مقاومت خوبی دارند. در دماهای بالاتر آلیاژ ورق استیل 316 مقاومت بسیار بهتری حتی تا نقطه جوش داشته و کاربرد آن مخصوصاً در موقعی که مقداری اسید فورمیک در ترکیب موجود بوده و یا اسید بدون هوا باشد توصیه می گردد. در مواقعی که شرایط خوردگی حادتر باشید آلیاژ ورق استیل 317 مقاومت بهتری دارد. چند نکته مهم در مورد استیک اسید وجود دارد:
الف. احتمال خوردگی بین دانه ای و خصوصاً پدیده خوردگی کنار درز جوش وجود دارد که در این زمینه استفاده از آلیاژهای کم کربن و پایدار شده توصیه می گردد.
ب. در قطعات جوشکاری شده در صورتی که پدیده جدایش مولیبدن فلز جوش رخ دهد، خطر خوردگی شیاری فلز جوش وجود دارد.
ج. وجود عوامل احیا کننده مانند اسیدسولفوریک و یا فرمیک خصوصاً در دماهای بالا خوردگی را تشدید می نماید. به طور کلی استفاده از آلیاژهای ورق استیل 304 و حتی ورق استیل 316 در اسید استیکم غلیظ تر از 25% حاوی بیشتر از 2% عوامل احیا کننده مناسب نیست. در این حالات با افزودن اکسید کننده هایی نظیر دی کرومات سدیم به محلول، می توان عمر تجهیزات را بالا برد.
د. ورق استیل 304 و حتی ورق استیل 316 در فاز بخار اسید استیک جوشان 75% به شدت حفره دار می شوند.
ه. وجود یون های هالید مضر می باشد. خصوصاً کلرید که تنها 100 ppm از ان باعث ایجاد انواع خوردگی یکنواخت، حفره ای و تحت تنش حتی در آلیاژ ورق استیل 316 می گردد.

 

 

3-تعدادی از آلیاژهای نیکل نیز در مقابل اسید استیک مقاوم بوده ولی از نظر کارایی و اقتصادی مزیت چندانی نسبت به انواع ورق استیل ندارند. تنها آلیاژهای کروم و مولیبدن دار مانند هستالوی سی 22 و هستالوی سی 276 در موارد بسیار حاد دما و وجود یون کلرید کاربرد ویژه ای در فرایندهای اسید استیک دارند.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید اسید استیک به روش استالدهید: ورق استیل 316، مس، 254SMO، A93003
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید اسید استیک به روش اکسیداسیون هیدروکربورها: ورق استیل 316، آلیاژهای تیتانیوم، کربن استیل+مس، آلومینیم+برنز
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید اسید استیک به روش کربونیلیشن متانول: ورق استیل 316، هستالوی بی 2

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال اسید استیک خالص

مخزن ذخیره	آلومینیم، ورق استیل 304، پلی اتیلن
تانکر  و واگن حمل	ورق استیل 316 و 316 کم کربن
لوله کشی	ورق استیل 316 کم کربن
شیرآلات	CF-3M و CF-8M
پمپ	CF-3M

ورق استیل و اسید اگزالیک

اثر خوردگی اسید اگزالیک بر روی ورق استیل بیشتر از اسید استیک می باشد. آلیاژهای ورق استیل 304 و ورق استیل 316 در دمای محیط مناسب بوده ولی در غلظت های 3 الی 100% در محدوده دمای 90 درجه تا نقطه جوش کاربرد آنها توصیه نمی شود. در غلظت های زیر 10% و دماهای متوسط و بالا نیز به پدیده خوردگی بین دانه ای بایستی توجه نمود.
مانند اسید فورمیک آلیاژهای سوپرفریتی مولیبدن دار مانند 26-1 مقاومت بهتری نسبت به ورق استیل آستنیتی معمولی در اسید اگزالیک از خودشان نشان می دهند.

 

 

ورق استیل و اسیدهای آمینه

به طور کلی رفتار خوردگی اسیدهای آمینه مانند اسید استیک می باشد. ورق استیل آستنیتی معمولاً برای کار تا دمای جوش مقاومت کافی دارد.

 

 

ورق استیل و اسیدهای چرب

اسیدهای چرب شامل دو دسته با وزن مولکولی پایین مانند فورمیک، استیک و جرم مولکولی بالا مانند اولئیک، لینولئیک، لاریک، میریستیک، پالمتیک، استئاریک می باشند که معمولاً در این صنعت، این سری اخر بیشتر بعنوان اسید چرب شناخته می شوند. TOFA اسید چرب حاصل از روغن تال بوده که بیشتر شامل اسیدهای 18 کربنی اولئیک و لینولئیک می باشد.
1-کربن استیل تا دمای 60 درجه مقاومت خوبی دارند. اما به دلیل خوردگی و آلوده سازی محصول معمولاً استفاده نمی شوند.
2-ورق استیل آستنیتی در دمای محیط و تا 170 درجه مقاوم می باشد. ولی با افزایش دما بایستی از انواع مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 استفاده نمود تا از خوردگی حفره ای جلوگیری شود. آلیاژهای ریختگی مانند CN-7M نیز مناسب می باشند. در فاز بخار، سرعت خوردگی بیشتر از فاز مایع اسید چرب نبوده اما در سرعت های بالای بخار اسید، پدیده خورندگی-سایش حاد می گردد که از این نظر ورق استیل 316، از ورق استیل 304، ورق استیل 321 و ورق استیل 347 مقاوم تر است. باید توجه نمود بسته به شرایط، خصوصاً وجود کمی اسیدسولفوریک در اسید چرب سرعت خوردگی ورق استیل 316 نیز ممکن است به حدود 20 الی 30 mpy برسد. در این حالت بهتر است از آلیاژ 20Cb-3 یا آلیاژهای مشابه استفاده نمود. به طور کلی در واحد های اسید چرب از جنس ورق استیل آستنیتی، خوردگی یکنواخت و حفره ای مشاهده می گردد اما مواردی از خوردگی بین دانه ای گزارش نشده است.

 

 

3-آلیاژهای نیکل اینکونل 625، هستالوی سی 22، هستالوی سی 276 دارای مقاومت خوبی در مقابل اسیدهای چرب می باشند.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید اسید چرب TOFA: ورق استیل 316، آلیاژ A95154

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال اسیدچرب TOFA

مخزن ذخیره	آلومینیم، ورق استیل 304
تانکر و واگن حمل	آلومینیم، ورق استیل 304
لوله کشی	آلومینیم، ورق استیل 304
شیرآلات	A03560 و CF-8M
پمپ	CF-8M و CN-7M

ورق استیل و اسید سولفور و دی اکسید گوگرد

دی اکسید گوگرد به صورت گاز می باشد که محلول آن در آب (اسید سولفورو) خاصیت احیا کنندگی از خود نشان می دهد.
1-فولادهای کربنی (کربن استیل) فقط در دی اکسید گوگرد خشک مقاوم بوده و در صورت وجود رطوبت اسید سولفورو تشکیل و خوردگی به وجود می آید.
2- ورق استیل غیر مولیبدن دار مانند ورق استیل 304 کم کربن، به وسیله محلول دی اکسید گوگرد (اسید سولفورو) بیشتر از 40 mpy خوردگی دارند. فولادهای مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 کم کربن در دمای محیط مقاوم بوده و کاربرد زیادی دارند. ولی در آنها ممکن است خوردگی شیاری رخ دهد. در صورتی که حتی مقدار جزئی اسید سولفوریک به همراه دی اکسید گوگرد وجود داشته باشد، ورق استیل های پر آلیاژ نظیر 20Cb-3 و CN-7M مورد استفاده قرار می گیرند. در صورت وجود کلرید ها نیز آلیاژهای ورق استیل 317، 904L، 6XN و 254SMO بسته به دما و غلظت کاربرد داشته (مانند فرایند خمیر کاغذ) که سرعت خوردگی اغلب آنها کمتر از 1 mpy می باشد. در چنین شرایطی اگر خوردگی شیاری نیز مشاهده گردد، بهتر است از آلیاژهایی از این گروه با 6% مولیبدن نظیر 6XN و 254SMO استفاده نمود.

 

 

3-آلیاژ نیکل اینکونل 600 در مقابل گاز دی اکسید گوگرد تا دمای 815 درجه مقاومت عالی دارد. در صورت وجود کلریدها و دمای بالا مانند اسکرابرهای گازهای خروجی آلیاژهای هستالوی سی 276، هستالوی سی 22، اینکونل 625 برترین مقاومت را دارند. آلیاژهای مونل 400، نیکل 200 و اینکونل 600 در مقابل محلول اسید سولفورو غلیظ تر از 0.3% مقاومت چندانی ندارند. به طور کلی آلیاژهای نیکل مخصوصاً انواع بدون کروم آن مانند مونل 400 و نیکل 200 در دماهای بالاتر از 300 درجه تحت اثر ترکیبات گوگرد مستعد ایجاد خوردگی بین دانه ای، تردی  و ترک می باشند.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید دی اکسید گوگرد: ورق استیل 310 کم کربن، ورق استیل 316 کم کربن، ورق استیل 304 کم کربن، کربن استیل

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال دی اکسید گوگرد خشک تحت فشار

مخزن ذخیره	کربن استیل
تانکر و واگن حمل	کربن استیل
لوله کشی	کربن استیل
شیرآلات	استیل، چدن
پمپ	چدن

ورق استیل و اسید سولفوریک و اولئوم

اسید سولفوریک یک اسید معدنی قوی بوده و دو ویژگی اکسید کنندگی و احیا کنندگی را از خود نشان می دهد که در درجه اول بستگی به غلظت آن دارد. به عنوان یک تخمین خوب اسیدهای بالاتر از 70 درصد یا به تعبیری 85 درصد اکسید کننده محسوب می شوند. هرچند که در موارد خاصی مانند آلیاژهای نیکل 230، مونل 400، اسید سولفوریک 25 درصد نیز خواص اکسید کنندگی از خود نشان می دهد. از طرف دیگر وجود یون های مختلف اکسید کننده مانند فریک ها، کوپریک ها، کروماتها، نیتراتها، نیتریت ها و . . . و یونهای احیا کننده مانند سولفید هیدروژن، فروها، کوپروها، استانوها نیز بر تغییر خواص اکسید کنندگی و احیا کنندگی اسید سولفوریک اثر دارند. وجود یون کلرید نیز همواره اثرات مضری نظیر خوردگی حفره ای را به همراه دارد.

 

 

1-به دلیل خاصیت اکسید کنندگی زیاد اسید سولفوریک غلیظ، سطح فولادهای کربنی رویین گردیده و به راحتی می‌توان از آنها جهت نگهداری اسید سولفوریک غلیظ تا دمای 40 درجه استفاده نمود. اما در مورد لوله های فولاد کربنی انتقال دهنده در صورتی که سرعت اسید بیش از 0.6 متر بر ثانیه باشد، فیلم رویین از بین رفته و خوردگی تشدید خواهد شد. بنابراین بهتر است در اسید غلیظ (غیر از اولئوم) از لوله های چدنی نشکن البته تا سرعت 1.5 متر بر ثانیه استفاده گردد. چدن های پر سیلیسیوم در اسید غلیظ (غیر از اولئوم) تا دمای جوش مقاومت عالی دارند. به دلیل احتمال ایجاد ترک و خوردگی استفاده از این دو نوع چدن در اولئوم مناسب نیست. به طور کلی باید توجه داشت که سرعت خوردگی فولادهای کربنی در دو محدوده 80 تا 88% و99.5 تا 100.5% حتی در دمای محیط تا 30 mpy نیز افزایش می یابد. مطابق توصیه استاندارد NACE RP0294 در این محدوده ها بایستی از ورق استیل استفاده شود. استاندارد فوق و همچنین NACE RP0391 مرجع مناسبی جهت انتخاب مواد، طراحی و ساخت مخازن ذخیره اسید سولفوریک غلیظ می باشد.

2- ورق استیل آستنیتی معمولی در غلظت های خیلی کم و یا خیلی زیاد تا دماهای نسبتا زیاد مقاوم می باشند. حداکثر خوردگی در غلظت های متوسط 40 تا 60% رخ می‌دهد. بنابراین در این محدوده خصوصاً در دماهای بالاتر از 60 درجه کاربرد کمی دارند. به طور کلی هوادهی و وجود مواد اکسید کننده باعث رویین شدن گردیده و خوردگی را کاهش می دهد. مثلاً وجود یک و نیم درصد اسید نیتریک به همراه اسید سولفوریک در محدوده وسیعی از غلظت و دما، خوردگی را از بین می‌برد. اسید سولفوریک با غلظت بیش از 93 درصد و نوع دود کننده ان اولئوم به شدت اکسید کننده بوده و سرعت خوردگی را به شدت کم می نمایند. مثلاً آلیاژ ورق استیل 304 در غلظت 93% تا دمای 40 درجه و در غلظت 98% تا دمای 80 درجه به راحتی رویین می گردد. بنابراین برای ساخت لوله انتقال و تانک های ذخیره در مواقعی که اسید با خلوص بالایی لازم باشد، بکار می رود. باید توجه داشت که به دلیل همین خاصیت اکسیدکنندگی شدید اسید غلیظ، بر خلاف تصور مقاومت خوردگی انواع مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 کمتر از ورق استیل 304 می باشد.
در غلظت های متوسط و کم (خاصیت اکسید کنندگی کم) آلیاژهای مولیبدن دار ورق استیل 316 و ورق استیل 317 دارای مقاومت بیشتری می باشند. این آلیاژها در غلظت‌های کمتر از 5 درصد در دمای کمتر از 50 درجه و در غلظت های بیشتر، در دمای کمتر از 38 درجه مقاوم می باشند. ورق استیل پر آلیاژ در محدوده 20Cr-25Ni-2Mo و بالاتر از آن، دارای مقاومت بیشتری نسبت به ورق استیل 316 و ورق استیل 317 می باشند. مانند آلیاژهای سوپر آستنیتی 20Cb-3 و CN-7M که در تمامی غلظت ها تا دمای 60 درجه و غلظت کمتر از 10% تا دمای جوش مقاومت خوبی دارند.
افزودن عناصر آلیاژی نظیر مس، تیتانیوم، نایبیوم مقاومت آلیاژهای آستنیتی را بیشتر می نماید. آلیاژهایی با 5 تا 6 درصد سیلیسیم در اسید با غلظت 99% تا دمای 120 درجه نیز مقاوم می باشند. آلیاژهای فریتی معمولی مانند ورق استیل 430 در صنایع اسید سولفوریک کاربرد کمی دارند.
3-آلیاژهای نیکل با کروم و مولیبدن زیاد مانند 20Cb-3 و هستالوی سی 276 در غلظت های متوسط و زیاد تا دماهای متوسط کاربرد دارند که وجود یونهای اکسید کننده با تشکیل لایه رویین سرعت خوردگی را کم می‌کند. وجود یون کلرید سرعت خوردگی را زیاد می کند که در اینگونه موارد آلیاژهایی با مولیبدن زیادتر به کار برده می شوند. آلیاژ مونل 400 در غلظت کمتر از 85 درصد تا دمای 30 درجه یا در غلظت کمتر از 60 درصد تا دمای 90 درجه در اسید بدون هوا کاربرد دارد. در شرایط اکسید کننده و دمای پایین آلیاژ اینکونل 600 (کروم بالا) بهتر از نیکل 200 و مونل 400 می باشد. در غلظت های بالا دمای کاری باید کم باشد. آلیاژهای کلریمت 3 و هستالوی سی در محیط های احیا کننده و اکسید کننده در تمام غلظت ها کاربرد داشته و همچنین در دماهای بالا در غلظت های کم اکسید، مقاومت خوبی دارند. آلیاژ اینکونل 617 در غلظت 30 درصد تا دمای 90 درجه و در غلظت 10% تا دمای جوش مقاوم است. آلیاژ اینکولوی 825 (گروه نیکل-آهن-کروم-مولیبدن) در اسید سولفوریک حاوی یون کلرید تا دمای کمتر از 65 درجه در تمام غلظت ها دارای مقاومت عالی می باشد. یونهای اکسید کننده (مانند مخلوط اسید نیتریک، سولفات آهن و مس) سرعت خوردگی آن را افزایش می‌دهند. آلیاژ اینکولوی 800 تنها در غلظت و دمای کم کاربرد دارد. آلیاژهای آلوی ۶۶ و آلوی 55 (گروه نیکل-آهن-کروم-کبالت-سیلیسیوم) برای شیرها و پمپ‌های اسید گرم در محدوده غلظت های صفر تا 60% و 80 تا 90% طراحی شده اند که در محدوده 60 تا 80% مناسب نیستند. آلیاژ ایلیوم 98 (گروه نیکل-کروم-مولیبدن-مس) در غلظت‌های کمتر از 98% و دمای کمتر از 100% دارای مقاومت خوب می باشند. این آلیاژ ریخته گری، خواص ماشینکاری و جوشکاری خوبی نیز دارد.

ورق استیل  و اسید سیتریک

اسید سیتریک یک اسید غیر اکسید کننده بوده و رفتار خوردگی آن مانند اسید استیک اما با شدت کمتر می باشد. در غلظت ها و دماهای پایین اکثر ورق های استیل معمولی مقاومت خوبی دارند. اما در دما و غلظت های بالا و یا در صورت وجود یون کلرید استفاده از ورق استیل پر آلیاژ ضروری است.

 

 

سرعت خوردگی در اسید سیتریک

ورق استیل 316	ورق استیل 304	ورق استیل 430	ورق استیل 410	دما	غلظت%
0.5	8.3	0.8	10	100	10

 

ورق استیل و اسید فسفریک

اسید فسفریک یک اسید معدنی احیا کننده با قدرت متوسط می باشد.
1-اسید فسفریک بر روی فولادهای کربنی (کربن استیل) در غلظت بیشتر از ۷۰ درصد فیلم نسبتا محافظی تشکیل می‌دهد که با وجود یون آرسنیک پایداری آن بیشتر می گردد. ولی به طور کلی به علت احتمال آلوده شدن اسید به یون آهن، فولاد های کربنی (کربن استیل) کاربرد کمی دارند.
2- ورق استیل کروم دار معمولی دارای کاربرد محدودی بوده و فقط در غلظت‌های خیلی کم و یا زیاد مقاوم می باشند. اما فولادهای کروم دار سوپر فریتی مولیبدن دارد در غلظت‌های کم و متوسط مقاومت به مقاومت به خوردگی خوبی را از خود نشان می‌دهند. ورق استیل آستنیتی معمولی مانند ورق استیل 304 دارای مقاومت خوبی تا غلظت 20 درصد تا دمای جوش در غلظت‌های 60 تا 85 درصد تا دمای 65 درجه می باشد. وجود بعضی از یونها مانند آرسنیک، نیتریت ها ، نیترات ها،  کوپریک ها سرعت خوردگی را کم می نماید. از آنجایی که اسید فسفریک اسید احیا کننده می باشد، برای کم نمودن سرعت خوردگی و یا افزایش دمای کاری بهتر است از آلیاژهای مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 و ورق استیل 317 استفاده شود. این آلیاژها در تمام غلظت ها تا دمای 80 درجه مقاوم بوده ولی نکته مهم اینکه در سرعت های بیشتر از یک متر بر ثانیه خوردگی تحت سایش در لوله ها و شیر ها رخ می دهد. وجود اسید سولفوریک و یونهای فلورید و کلرید که معمولاً از کانه وارد اسید فسفریک می‌شوند، سرعت خوردگی را زیاد می نمایند. در چنین شرایطی که خوردگی بسیار حاد می باشد بهتر است از آلیاژهای 20Mo-4 و 20Mo-6 و 20Cb-3 و 904L استفاده شود.

 

 

3-آلیاژهای نیکل بدون کرم مانند مونل 400 و نیکل 200 دارای مقاومت به خوردگی کمی هستند. آلیاژهای مولیبدن دار نظیر هستالوی بی 2 در تمامی غلظت ها تا دمای 65 درجه و تا 50 درصد تا نقطه جوش مقاوم می باشد. اما در صورت وجود یونهای اکسید کننده مانند فریک ها، به سرعت خورده می شوند. آلیاژهای نیکل-کروم-مولیبدن مانند اینکونل 625، هستالوی سی 276 و هستالوی سی 4 و هستالوی سی 33 در صورت وجود یونهای اکسید کننده و آلیاژهای هستالوی جی 3 و سانیکرو 28 در صورت وجود یونهای ناخالصی کلرید، فلورید و سولفات کاربرد دارند. آلیاژ هستالوی جی و سری جدیدتر آن نظیر هستالوی جی 3 و جی 30 آلیاژهای طراحی شده جهت واحدهای اسید فسفریک به روز تر هستند که ناخالصی‌های کانی مشکل عمده در این واحدها می باشد.

سرعت خوردگی در اسید فسفریک (mpy)

ورق استیل 316	29Cr-4Mo-2Ni	29Cr-4Mo	دما	غلظت%
7.2	0	0	جوش	20
21	1.2	1.2	جوش	54
21	4.8	4.8	جوش	60

 

آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید اسید فسفریک به روش کوره الکتریکی: ورق استیل 304 کم کربن، ورق استیل 316 کم کربن، اینکولوی 825، 20Cb-3، هستالوی بی 2

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال اسید فسفریک

مخزن ذخیره	ورق استیل 304 کم کربن، FRP
لوله کشی	ورق استیل 316 کم کربن، FRP
شیرآلات	CF-3M
پمپ	CF-3M

 

ورق استیل و اسید فلوریدریک

اسیدفلوریدریک یک اسید احیا کننده نسبتاً ضعیف می باشد.
1-کربن استیل در اسید غلیظ تر از 64% تا دمای 30 درجه قابل استفاده می باشد. اما بایستی دقت نمود که در انها خصوصاً انواع با استحکام بالا، ترک های هیدروژنی به وجود می آید. شدت این پدیده به حدی می باشد که پیچ های فولادی فلنج ها بر اثر نشت جزئی فلورید هیدروژن و پخش آن در محیط دچار ترک می گردند.
2- ورق استیل مارتنزیتی نیز به علت احتمال ایجاد ترک های هیدروژنی مناسب نیستند. ورق استیل آستنیتی مانند ورق استیل 304 در مقابل اسید فلوریدریک مقاوم نبوده و در آنها خوردگی های حفره ای و تحت تنش به وجود می آید. انواع مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 دارای مقاومت به خوردگی یکنواخت مناسبی تا غلظت 10% در دمای محیط می باشد، اما باز هم در مقابل ایجاد ترک ناشی از خوردگی تحت تنش قابل اتکا نمی باشند. انواع کروم و نیکل بالا در محدوده ترکیبی حدود 20Cr-30Ni مانند اینکولوی 800  در غلظت های کم (تا 20%) تا دمای 60 درجه و غلظت های متوسط (تا 40%) در دمای محیط مقاومت نسبتاً مناسبی دارند. آلیاژ ریخته گری CN-7M جهت ساخت پمپ های اسید فلوریدریک تا غلظت 70% مناسب می باشد.
3-در میان آلیاژهای نیکل، آلیاژ مونل 400 در تمام غلظت های تا دمای 120 درجه مقاوم می باشدف که در این صورت بهتر است هوا و اکسید کننده های دیگر وجود نداشته باشد. زیرا وجود آنها (مخصوصاً در بالای فصل مشترک اسید با هوا) باعث تشکیل ترکیب فلورید مس و ایجاد پدیده خوردگی تحت تنش و ترک خوردگی آلیاژ گردیده که تنش زدایی آلیاژ نیز اثر چندانی در کاهش آن ندارد. آلیاژهای نیکل در محدوده ترکیبی حدود 54Ni-15Cr-16Mo مانند هستالوی سی  و هستالوی سی 276 نیز مقاومت خوبی در مقابل اسید فلوریدریک دارند. اما در همه شرایط کاربرد انها از نظر اقتصادی با صرفه نمی باشد. در شرایطی مانند تولید اسید فلوریدریک که معمولاً اسید سولفوریک نیز وجود دارد، آلیاژ هستالوی بی 2 استفاده می شود.

ورق استیل و اسید فورمیک

اسید فورمیک یک اسید آلی قوی می باشد.
1-کربن استیل در مقابل اسید فورمیک مقاوم نمی باشد. چدن با 14% سیلیسیم در مقابل محلول آبی آن مقاومت عالی دارد اما در اسید خالص در دمای بالاتر از محیط خورده می شود.
2- ورق استیل 304 جهت ذخیره اسید فورمیک در دمای محیط مناسب می باشد. اما در صورتی که دما بالاتر باشد بایستی از ورق استیل 316 کم کربن یا ورق استیل 317 کم کربن استفاده نمود. در غلظت و دماهای بالاتر استفاده از آلیاژهای پر نیکل مانند 20Cb-3 توصیه می گردد. آلیاژهای سوپر فریتی مولیبدن دار مانند 26-1 تا غلظت 80% و تا دمای جوش، مقاومت بهتری نسبت به ورق استیل آستنیتی معمولی دارند. در صورتی که اسید فورمیک حاوی فرمالدهید باشد، امکان ایجاد خوردگی حفره ای در ورق استیل وجود خواهد داشت.
3-آلیاژهای نیکل عموماً در محیط های عادی اسید فورمیک برتری اقتصادی نسبت به مس ندارند. در شرایط حاد دماهای بالا و یا وجود ناخالصی های خورنده که ورق استیل عادی نامناسب باشند، آلیاژهای نیکل، کروم و مولیبدن دار مانند اینکونل 625، هستالوی سی 22 و هستالوی سی 276 بکار می روند.

 

 

سرعت خوردگی آلیاژها در اسید فورمیک جوشان (mpy)

ورق استیل 316	ورق استیل 304	29Cr-4Mo	29Cr-1Mo	دما	غلظت%
11	48	2	3	جوش	45

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال اسید فورمیک

مخزن ذخیره	ورق استیل 304 کم کربن، 20Cb-3
تانکر و واگن حمل	ورق استیل 304 کم کربن
لوله کشی	ورق استیل 316 کم کربن
شیرآلات	CF-3M, CN-7M
پمپ	CN-7M

ورق استیل و اسید کربنیک و دی اکسید کربن

به طور کلی دی‌اکسیدکربن خشک (بدون آب) یک ترکیب غیر خورنده می باشد. وجود آب باعث تشکیل اسید کربنیک گردیده که در ادامه به آن اشاره شده است. دی اکسید کربن را عموماً در دمای حدود منفی 20 درجه و در مخازن عایق دار فولادی با فشار حدود 18 به صورت مایع نگهداری نموده که از این نظر بایستی مسائل مربوط به انتخاب مواد، ذخیره و کاربرد مایعات در دمای پایین مد نظر قرار گیرد.
1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در اسید کربنیک بسته به شرایط عموماً دارای سرعت خوردگی نسبتاً کم می باشد. اما همانطور که در مورد خوردگی شدید و آب های سبک (بدون املاح) بر روی اکثر آلیاژها عنوان گردید، اسید کربنیک تشکیل شده در این گونه آبها به دلیل داشتن اسیدیته بالا، می‌تواند خوردگی شدیدی ایجاد نماید. وجود اکسیژن در همه شرایط اثر سینرژیک در خوردگی به وجود می آورد. بدین معنی که سرعت خوردگی حاصله از مجموعه سرعت‌های خوردگی هر یک از عوامل اسید کربنیک و اکسیژن به تنهایی نیز بیشتر است. بنابراین معمولاً جهت جلوگیری از خوردگی، داخل مخازن دی اکسید کربن را با ضد زنگ و رنگ اپوکسی پوشش می‌دهند.
2- ورق استیل خصوصاً ورق استیل آستنیتی در مقابل اسید کربنیک مقاومت خوبی دارند. در مواردی خوردگی مشاهده شده ناشی از عوامل ناخالصی مانند یون کلرید یا سولفید هیدروژن بوده است.

 

 

3-آلیاژهای نیکل عموماً دارای مقاومت خوبی در مقابل اسید کربنیک بوده اما به دلیل اقتصادی نبودن کاربرد ندارند. اسید کربنیک به همراه اکسیژن آلیاژ مونل 400 را مورد حمله قرار می‌دهند.

ورق استیل و اسید کرومیک

اسید کرومیک، حاصل از انحلال اسید کرومیک جامد در آب، یک اسید اکسید کننده قوی می باشد.
1-فولاد های کربنی (کربن استیل) در مقابل اسید کرومیک جامد مقاوم بوده و جهت حمل و نقل آن استفاده می شوند. در مقابل محلول آبی آن یعنی اسید کرومیک در غلظت 15 درصد و دمای 40 درجه، در غلظت 20 درصد و دمای 30 درجه  و در 40 درصد و دمای 20 درجه سرعت خوردگی حدود 5 mpy دارند. چدن های پر سیلیسیم در پمپ ها، شیرها و لوله‌های محلولهای آبکاری اسید کرومیک استفاده شده و دارای مقاومت مناسب می‌باشند.

 

 

2- ورق استیل سری 8-18 تا غلظت 30 درصد در دمای محیط مقاوم بوده و در 5 درصد و دمای 80 درجه سرعت خوردگی حدود 5 mpy دارند. باید دقت نمود که سرعت خوردگی آلیاژهای معمولی مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 در اسید کرومیک به دلیل خاصیت اکسید کنندگی آن بیشتر از آلیاژهای نظیر ورق استیل 304 می باشد.
3-آلیاژهای نیکل بدون کروم در صنایع اسید کرومیک کاربرد ندارند. آلیاژ هستالوی سی 76 در غلظت 10 درصد و دمای 95 درجه مقاومت خوبی دارد.

سرعت خوردگی در محلول اسید کرومیک (mpy)

ورق استیل 316	ورق استیل 304	27Cr	27Cr	دما	غلظت%
0.3		0.4	0.4	100	1
2.9	0.7			82	5
12	5.9			82	10
392	98	38	34	100	15
0.7	0			24	25
1080	730			82	25

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال محلول اسید کرومیک

مخزن ذخیره	ورق استیل 304 کم کربن
تانکر و واگن حمل	ورق استیل 304 کم کربن
لوله کشی	ورق استیل 304 کم کربن
شیرآلات	CF-3
پمپ	CN-7M

ورق استیل و اسید کلریدریک و کلرید هیدروژن

اسید کلریدریک حاصل از انحلال کلرید هیدروژن در آب، یک اسید اجرا کننده بسیار قوی میباشد.
1-فولادهای کربنی (کربن استیل) تا دمای 250 درجه در گاز کلرید هیدروژن خشک مقاوم بوده اما به راحتی توسط اسید کلریدریک مورد حمله قرار گرفته و بنابراین کاربرد چندانی ندارند. اما مخازن فولاد کربنی با پوشش شیشه از داخل در مواردی کاربرد دارند. در این صورت بایستی دقت داشته سطح خارجی رآکتور با اسید کلریدریک و گاز کلرید هیدروژن تماس پیدا ننماید. زیرا هیدروژن اتمی تولید شده از واکنش این ترکیبات با آهن، از جدار مخزن عبور نموده و در فصل مشترک شیشه و جدار آهنی با تولید حباب های هیدروژنی پرفشار، پوشش شیشه را جدا می می نماید.
2- ورق استیل در گاز کلرید هیدروژن خشک مقاومت بهتری از کربن استیل داشته و دمای تحمل بالاتری دارند. اما در مورد اسید کلریدریک به علت خاصیت احیا کنندگی و تغییر از حالت رویین به فعال، خوردگی حتی ممکن است از کربن استیل نیز بیشتر باشد. همچنین یون کلرید در آنها باعث ایجاد خوردگی های تحت تنش و حفره ای شدید نیز می گردد. انواع آلیاژهای کروم و نیکل بالا در محدوده ترکیبی حدود 20Cr-30Ni مانند اینکولوی 800 در غلظت های بسیار کم (تا 2%) در دمای محیط، کمی مقاومت دارند.
3-تعدادی از آلیاژهای نیکل مولیبدن دار دارای کاربردهایی در اسید کلریدریک می باشند. زیرا بر خلاف آنچه که در مورد اسید های اکسید کننده (اسید نیتریک و اسید سولفوریک غلیظ) عنوان گردید، در این حالت وجود مولیبدن در آلیاژ باعث پایداری آنها در اسید کلریدریک می گردد. اما بایستی توجه داشت که مقدار بسیار کمی از یون های اکسید کننده سرعت خوردگی آنها را به شدت بالا می برد.

 

 

4-تعدادی از فلزات خاص مانند نقره، پلاتین، تانتالیوم و زیرکونیم، با در نظر گرفتن دقیق شرایط خوردگی قابل استفاده می باشند.

سرعت خوردگی در گاز کلرید هیدروژن خشک (mpy)

ورق استیل 316	ورق استیل 309Cb	ورق استیل 304	دما
	30	30	340
30			370
	60	60	400
	120	120	450
120			480
	600		560
600		600	590
	1200		620
1200		1200	650

 

دمای پیوسته کاری در گاز کلرید هیدروژن خشک

دمای کار پیوسته	نوع آلیاژ
1200	پلاتین
870	طلا
510	نیکل
480	اینکونل 600
450	هستالوی بی
450	هستالوی سی
400	ورق استیل 304
400	ورق استیل 316
260	کربن استیل
230	مونل
230	نقره

 

ورق استیل و اسید لاکتیک

سرعت خوردگی ورق استیل در اسید لاکتیک بستگی به دما، غلظت، خلوص و فاکتور های محیطی نظیر تلاطم دارد. اما به طور کلی دمای کاربرد ورق استیل تا 95 درجه محدود می باشد. زیرا معمولاً مقداری یون های ناخالصی غیرآلی و کلرید در اسید لاکتیک وجود دارد. در این میان آلیاژهای مولیبدن دار نظیر ورق استیل 316 برتری محسوسی نسبت به آلیاژهای معمولی نظیر ورق استیل 304 دارند. خوردگی حفره ای و بین دانه ای از نوع کنار درز جوش نیز در آلیاژهای مولیبدن دار کمتر می باشد. که جهت کاهش هرچه بیشتر این نوع خوردگی بهتر است از آلیاژهای کم کربن یا پایدار شده نظیر ورق استیل 316Ti یا ورق استیل 316L استفاده شود.

 

 

ورق استیل و اسید های مخلوط

به طور کلی مخلوط اسید ها بر روی انواع ورق استیل (و یا دیگر آلیاژها) اثرات مثبت و یا منفی بسیار پیچیده ای دارد که بستگی به غلظت، دما و دیگر عوامل موثر در خوردگی دارد. به عنوان مثال همانطور که در مورد اسید سولفوریک گفته شد وجود مقدار کمی اسید نیتریک باعث کم شدن سرعت خوردگی ورق استیل می گردد. 

ورق استیل و اسید نیتریک

اسید نیتریک یک اسید معدنی قوی با خاصیت اکسید کنندگی شدید می باشد. این اسید در غلظت های بالاتر از 85 درصد به علت متصاعد کردن اکسید های نیتروژن، دود کننده است.
1-از کربن استیل در گذشته جهت ذخیره اسید نیتریک غلیظ تر از 95% در دمای محیط استفاده می شد که امروزه جای خود را به آلیاژهای آلومینیم داده اند.
2- ورق استیل فریتی نظیر ورق استیل 430 مقاومت خوبی در برابر اسید نیتریک دارند اما مشکلات جوشکاری و تردی قطعات ریخته شده باعث گردیده تا ورق استیل آستنیتی به مرور جایگزین آنها شوند. اگرچه هنوز در بعضی از قطعات نظیر شیرآلات فورج شده کاربرد دارند. به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی شید اسید نیتریکف کروم با تقویت لایه اکسید محافظ عامل اصلی در رویین نمودن ورق استیل می باشد.

 

 

تاثیر درصد کروم بر سرعت خوردگی انواع ورق استیل کروم دار در اسید نیتریک

26%Cr	24%Cr	20%Cr	18%Cr	16%Cr	12%Cr	10%Cr	دما	غلظت%
7	12	18	26	40	150	420	جوش	65

 

بیشتر ورق های استیل سری 300 در غلظت‌های صفر الی 99 درصد در دمای محیط و غلظت‌های کمتر از 65 درصد تا نقطه جوش مقاومت خوب یا عالی دارند که ورق استیل 304L و ورق استیل 347 جزو بهترین‌ها هستند. در اینجا نیز کروم عامل اصلی در رویین نمودن بوده ولی مولیبدن بر عکس آن عمل می نماید. بنابراین آلیاژهای مولیبدن دار نظیر ورق استیل 316L نه تنها مناسب نیستند بلکه سرعت خوردگی آنها بالاتر از ورق استیل 304L می باشد.
به طور کلی در مورد کاربرد ورق استیل در اسید نیتریک بایستی به نکات زیر دقت شود:
الف- خوردگی بین دانه ای و کنار درز جوش ناشی از وجود به کاربیدهای کروم رسوبی در آلیاژها، مهمترین پدیده هایی هستند که در بسیاری از محیط های حاوی اسید نیتریک خصوصاً با غلظت متوسط و بالا ممکن است مشاهده گردند که بایستی به آنها توجه خاصی نمود. بدین منظور خصوصاً برای قطعاتی که جوشکاری می شوند استفاده از آلیاژهای کم کربن مانند ورق استیل 304L یا پایدار شده با تیتانیم یا نایبیوم مانند ورق استیل 321 و ورق استیل 347 توصیه می گردد.
ب- در غلظت ها و دماهای بالاتر اسید نیتریک بایستی آلیاژهایی با کروم بالاتر به کار برده شود. مانند ورق استیل 310 که معمولاً در خنک کننده ها و کندانسور های اسید نیتریک استفاده می شود. ورق استیل جدید با 4 الی 6 درصد سیلیسیم و نیکل بالا مانند 610 و 611 در غلظت‌های تا 95 درصد دارای مقاومت عالی می باشند اما در غلظت های پایین ارجحیتی در ورق استیل 304L ندارند.
ج- در مخازن حاوی اسید نیتریک غلیظ در محدوده 93 الی 98% به علت وجود اکسیدهای نیتریک، خوردگی در فاز بخار (بالای مخازن) بیشتر از مایع آن می باشد. در این مورد استفاده از فولادهای پر آلیاژتر مانند ورق استیل نسوز 310 و ورق استیل نسوز 309 یا در صورت امکان چدن های پرسیلیسیم مناسب تر می باشد.

سرعت خوردگی در فاز مایع و بخار اسید نیتریک (mpy)

ورق استیل 347		ورق استیل 430		دما	غلظت%
در فاز بخار	در فاز مایع	در فاز بخار	در فاز مایع
0.1	0.1	0.1	0.4	22	85.1
7	0.1	27	0.6	22	90.1
28	0.1	27	1.1	22	92.6
30	2.3	29	4.6	22	96.3
38	16	42	20	22	96.3
47	61	51	67	22	98.5

 

د- یونهای کلرید و فلورید اثر تشدید کننده ای در خوردگی دارند.
ه- ایجاد و انباشت یون کروم شش ظرفیتی بر اثر خوردگی، اثر تشدید کننده‌ای در سرعت خوردگی دارد. بنابراین در مکان‌هایی که احتمال خوردگی شیاری بر اثر راکد شدن مواد وجود دارد بایستی از استنلس استیل پر آلیاژتر از ورق استیل 304L استفاده نمود و یا لبه های حساس را با الکترودهای پر آلیاژتر روکش نمود.
3-آلیاژهای نیکل مانند اینکونل 609، 617، 600 در ساخت تجهیزات تولید اسید نیتریک تحت دما و فشار و تنش زیاد هستند، به کار می‌رود. در اینجا نیز کروم عنصر اصلی در رویین نمودن بوده و مولیبدن اثر منفی دارد. تقریباً کلیه آلیاژهای نیکل که حداقل حاوی 35 درصد نیکل، 20 درصد کروم، 0.5 درصد سیلیسیم باشند جهت کار در اسید نیتریک مناسب هستند. آلیاژهای نیکل بدون کروم حتی در غلظت های کم اسید نیتریک نیز به سرعت خورده می شوند.

سرعت خوردگی در اسید نیتریک 65% جوشان (mpy)

ورق استیل 347	ورق استیل 316	ورق استیل 310	ورق استیل 309	ورق استیل 304L	ورق استیل 304	دما	غلظت%
7.0	8.0	4.0	4.0	7.0	7.0	جوش	65

 

آلیاژهای مورد استفاده در واحد تغلیظ اسید نیتریک: ورق استیل 304 کم کربن، 254SMO، 20Cb-3

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال اسید نیتریک

مخزن ذخیره	ورق استیل 304 کم کربن، آلومینیم
تانکر و واگن حمل	ورق استیل 304 کم کربن
لوله کشی	ورق استیل 304 کم کربن
شیرآلات	CF-3
پمپ	تیتانیم، CF-3

 

ورق استیل و اسید هیدروسیانیک

اسید سیانیدریک خالص بر روی بسیاری از آلیاژ‌ها خوردگی ایجاد نمی نماید. اما مواد اسیدی پایدار کننده مانند اسید سولفوریک یا دی اکسید گوگرد که جهت جلوگیری از پلیمره شدن در دمای بالا به آن می افزایند مشکل ساز می باشد.
1-فولاد های کربنی یا کربن استیل جهت ذخیره اسید خالص در دمای عادی نسبتاً مناسب بوده و در این شرایط سرعت خوردگی آنها کمتر از 2 mpy و برابر ورق استیل می باشد. اما به جهت جلوگیری از خوردگی تحت تنش مخصوصاً در صورت وجود آب، استیل مصرفی بعد از ساخت بایستی کاملاً تنش زدایی گردد.

2-انواع ورق استیل کروم دار بدین منظور توصیه نمی‌گردد. ورق استیل آستنیتی نسبت به اسید سیاتیک پایدار شده با دی اکسید گوگرد در تمام غلظت ها تا دمای جوش مقاوم می باشند. که در این میان آلیاژهای مولیبدن دار ورق استیل 316L، ورق استیل 304L مقاوم تر هستند. به جهت جلوگیری از خوردگی بین دانه ای بایستی آلیاژهای با کربن معمولی و پایدار نشده که قبلاً حساس شده اند، کاملاً بازپخت انحلال گردند.
3-آلیاژ نیکل مونل 400 جهت ذخیره و انتقال اسید خالص مورد استفاده قرار گرفته ولی در صورت وجود رطوبت خورده می‌شود. آلیاژهای دیگر نیکل در شرایط عادی مزیت و کاربرد چندانی نسبت به موارد فوق ندارند. اما در فرایند هایی که وجود اسید سولفوریک همراه مشکل ساز باشد از آلیاژ 20Cb-3 استفاده می شود.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید اسید هیدروسیانیک: ورق استیل 310، ورق استیل 316 کم کربن، کربن استیل

 

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال اسید هیدروسیانیک

مخزن ذخیره	کربن استیل
تانکر و واگن حمل	کربن استیل، آلومینیم، ورق استیل
لوله کشی	آلومینیم، مونل 400
شیرآلات	CF-3M
پمپ	CN-7M

 

ورق استیل و اکسیژن

ذخیره و کاربرد اکسیژن معمولاً به دو صورت دمای محیط تحت فشار زیاد و یا دمای پایین تحت فشار کم می باشد که هر کدام از آنها مسائل و مشکلات خاص خود را دارند.
1-کربن استیل برای ساخت کپسول های تحت فشار ذخیره سازی اکسیژن در دمای محیط استفاده می‌شوند اما در دماهای پایین چقرمگی خود را از دست داده و کاربرد آنها خطرناک می باشند. در این گونه موارد از فولادهایی با 9 درصد نیکل استفاده می شود.
2-کلیه ورق استیل آستنیتی مقابل اکسیژن مقاومت شیمیایی خوبی داشته و در دمای پایین نیز استحکام و چقرمگی عالی دارند.

3-آلیاژ پایه نیکل مونل 400 دارای مقاومت زیادی در مقابل آتش گیری در اکسیژن دمای بالا بوده و همچنین در دماهای پایین نیز استحکام و چقرمگی خوبی دارد.

 

 

ورق استیل و آلکانول آمین ها

آلکانول آمین ها ترکیباتی با فرمول کلی NH2ROH مانند منواتانول آمین (MEA)، دی اتانول آمین (DEA) و دی گلایکول آمین (DGA) می‌باشند که از ترکیب محلول آمونیاک با اکسید های آلی به دست می آیند.
1-فولادهای کربنی یا کربن استیل در مقابل MEA و محلول آن در صورت عدم وجود گازهای اسیدی نسبتاً مقاومت بوده ولی ممکن است به علت تشکیل کمپلکس های آهن، در محصول تغییر رنگ اتفاق افتد. کلیه آمین ها در دمای بالاتر از 80 درجه خوردگی شدیدی بر روی کربن استیل ایجاد می‌نمایند.
2-تمامی انواع ورق استیل در مقابل آلکانول آمین ها مقاومت عالی دارند. اما در شرایط حادتر در دمای بالا و وجود گازهای اسیدی انواع مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 توصیه می گردند. وجود ترکیباتی مانند دی اکسید کربن، اکسیژن ممکن است دمای کاری ورق استیل را تا 95 درجه محدود نماید. ورق استیل با نیکل بالاتر به دلیل احتمال تشکیل ترکیبات کمپلکس نیکل-آمین ارجحیتی ندارند.
3-آلیاژهای نیکل بدون کروم نیز به دلیل احتمال تشکیل ترکیبات کمپلکس نیکل-آمین مناسب نبوده و انواع کروم دار آن نیز از نظر اقتصادی کاربرد ندارند.
توجه: در مورد اثرات خوردگی تحت تنش آمین ها بر کربن استیل و ورق استیل مطالب مختلفی وجود دارد. در برخی از مراجع ایجاد خوردگی تحت تنش بر روی کربن استیل را مربوط به خود آمین ندانسته بلکه ناشی از ناخالصی هایی مانند سولفید هیدروژن و دی‌اکسید کربن می دانند. بر طبق مدارک فنی شرکت توتال کلیه آلیاژ ها (بدون ذکر نوع جنس آنها) با کاربرد در محلولهای منو اتانول آمین بایستی بعد از جوشکاری و تکمیل ساخت، تحت عملیات حرارتی بعد از جوشکاری قرار گیرند که احتمالا به علت حذف پدیده خوردگی تنش، می باشد. 

ورق استیل و الکل اتیلیک

الکل اتیلیک یا الکل طبی در صنعت به عنوان حلال ماده شیمیایی حد واسط کاربرد دارد.
1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در مقابل الکل اتیلیک مقاوم می باشد ولی به دلیل احتمال آلودگی محصول و تغییر رنگ از آنها استفاده نمی شود.
2-کلیه ورق های استیل در مقابل الکل اتیلیک مقاوم میباشد.

3-کلیه آلیاژهای نیکل نیز در مقابل الکل اتیلیک مقاوم می باشند ولی به جهت اقتصادی کاربرد چندانی ندارند.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید الکل اتیلیک به روش هیدراسیون اتیلن: کربن استیل+مس، آلومینیم+برنز، کربن استیل، ورق استیل 304

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال الکل اتیلیک

مخزن ذخیره	ورق استیل ، کربن استیل، آلومینیم
تانکر حمل	ورق استیل ، آلومینیم
واگن حمل	ورق استیل ، آلومینیم
لوله کشی	ورق استیل 304، آلومینیم
شیرآلات	CF-8M
پمپ	CF-8M

ورق استیل و آلکیل آمین ها

آلکیل آمین ها ترکیباتی با فرمول کلی NH2R مانند متیل آمین و اتیل آمین هستند که از ترکیب آمونیاک بدون آب و الکل ها حاصل می گردد.
1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در مقابل آلکیل آمین های بدون آب مقاوم بوده و از حدود 40 درجه به بالا کمی ناخالصی آهن وارد آنها می‌گردد.
2- ورق استیل عادی مانند ورق استیل 304 تا دمای حدود 80 درجه مقاوم بوده ولی از این دما بالاتر بهتر است از انواع مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 استفاده گردد.

3-آلیاژهای نیکل در این زمینه کاربردی ندارند.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید آلکانول آمین ها: ورق استیل 304، کربن استیل، ورق استیل 316، کربن استیل+ ورق استیل 430

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال آلکانول آمین ها

مخزن ذخیره	آلومینیم
تانکر و واگن حمل	آلومینیم+ ورق استیل 316
لوله کشی	ورق استیل 304 کم کربن
شیرآلات	CF-8M
پمپ	CF-8M

آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید آلکیل آمین ها: کربن استیل، ورق استیل 316، کربن استیل+ ورق استیل 410

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال آلکیل آمین ها

مخزن ذخیره	آلومینیم، ورق استیل 304
تانکر و واگن حمل	آلومینیم، ورق استیل 304
لوله کشی	ورق استیل 304
شیرآلات	CF-8M
پمپ	CF-8M

ورق استیل و آمونیاک

آمونیاک یک ماده اولیه مهم در تولید تعداد بسیار زیادی از مواد شیمیایی مانند کودها، آمین ها، اسید نیتریک و . . .  می باشد. آمونیاک در دمای محیط به شکل گاز بوده اما جهت سهولت در انتقال، گاز را در مخازن و کپسول های استیل تحت فشار به صورت مایع در می‌آورند. فشار این مخازن در دمای 25 درجه حدود 8 barg و در دمای 50 درجه حدود 20 barg می باشد. دمای این مخازن بر اثر استفاده و تبخیر سطحی مایع آمونیاک، کاهش یافته از این نظر بایستی تا حدودی مسائل مربوط به انتخاب مواد، ذخیره و کاربرد مایعات در دمای پایین مدنظر قرار گیرد.
1-به طور کلی فولادهای کربنی (کربن استیل) از نظر خوردگی در مقابل آمونیاک مقاومت بوده اما مشکل اساسی در آنها خوردگی طرح تنش می باشد که وجود اکسیژن حتی به میزان 1 ppm آن را تشدید می نماید.

 

 

الف-راه حل اصلی تنش گیری تجهیزات بعد از ساخت است به صورتی که سختی نهایی بدنه یا جوش آنها حداکثر 150 برینل گردد. بعد از تنش زدایی راه‌های کمکی کم نمودن خطر خوردگی تحت تنش عبارتند از:
ب-جلوگیری از ورود اکسیژن و استفاده از مواد اکسیژن زدا مانند هیدرازین.
ج-استفاده از ورق های نیکلی اکسیژن گیر درون مخزن.
د-افزودن 2000 ppm آب به آمونیاک که البته این روش به دلیل پایین بودن فشار بخار آب در مقایسه با آمونیاک در بالای سطح مایع آمونیاک اثر ندارد. 
ه-در مواردی که تنش گیری عملی نیست، از پوشش آلومینیوم یا روی که به روش پاشش شعله اعمال شده، استفاده ‌شود. به عنوان مثال تجربه نشان داده است که اعمال روکش آلومینیوم بر روی فنرهای فولادی شیرهای اطمینان به کار رفته در سیستم‌های آمونیاک، از ترک خوردگی آنها جلوگیری می نماید.
به دلیل خطرناک بودن آمونیاک استفاده از شیر آلات از جنس چدن داکتیل و در فشار های بالا فولاد فورج، بر چدن خاکستری ارجحیت دارد. فولادهای کم آلیاژ ضد خزش 2.5Cr-1Mo در کانورتورهای دمای بالا و فولاد های 3.5Ni در مخازن دمای پایین آمونیاک کاربرد دارند.
2-تمامی ورق استیل در مقابل آمونیاک مقاوم می باشند. در تجهیزات تولید آمونیاک انواع آلیاژهای آستنیتی نظیر ورق استیل 304، ورق استیل 321، ورق استیل 347 بسته به دمای کاربرد استفاده می‌شوند. در مبدل های حرارتی خنک‌کاری آمونیاک به دلیل احتمال خوردگی تحت تنش ناشی از ترکیباتی مانند یون کلرید موجود در آب، از ورق استیل فریتی مانند ورق استیل 430 و در شرایط حادتر از آلیاژهای فریتی مولیبدن دار مانند ورق استیل 434 استفاده می شود.
3-آلیاژهای نیکل عموماً در مقابل آمونیاک که تحت اثر هوا و رطوبت خورده شده و ترکیبات رنگی مختلفی تولید می کنند. تنها آلیاژ اینکونل 600 در تعدادی از تجهیزات نظیر سوپرهیترها و نیتریدکننده ها کاربرد خاص دارند.

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال آمونیاک

مخزن ذخیره	کربن استیل
تانکر و واگن حمل	کربن استیل
لوله کشی	کربن استیل
شیرآلات	کربن استیل، چدن
پمپ	کربن استیل، CF-3M

 

ورق استیل و اوره

اوره یک ترکیب آلی با فرمول NH2CONH2 می باشد.
1-کربن استیل در محلول های رقیق اوره دارای سرعت خوردگی کمتر از 20 mpy در دمای محیط می باشند و با افزایش غلظت و دما سرعت خوردگی بالاتر نیز می رود.
2- ورق استیل آستنیتی عادی دارای سرعت خوردگی کمتر از 1 mpy تا دمای 120 درجه می باشند. اما در دماهای بالاتر فیلم روئین از بین رفته و سرعت خوردگی آنها به شدت بالا می رود. مگر اینکه شرایط اکسید کننده بر فرایند حاکم باشد. از طرف دیگر در فرایندهای مرتبط با اوره خوردگی بین دانه ای بسیاری مشاهده شده است. بنابراین بایستی از انواع آلیاژهای کم کربن یا پایدار شده استفاده نمود. برای تعدادی از فولادهای سوپرفریتی مانند 26-1 مقاومت به خوردگی عالی حتی بهتر از ورق استیل 316 آستنیتی گزارش گردیده است.
3-آلیاژهای نیکل نسبت به ورق استیل از نظر اقتصادی برترین ندارند.

آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید اوره: ورق استیل 316، ورق استیل 310

 

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال آمونیاک

مخزن ذخیره	آلومینیم، ورق استیل 304
تانکر و واگن حمل	آلومینیم، ورق استیل 304
لوله کشی	ورق استیل 304
شیرآلات	CF-8M
پمپ	CF-8M

 

ورق استیل و حلال های آلی کلرینه

حلالهایی مانند متیل کلرید، متیل کلروفرم، تری کلرواتیلن، پرکلرواتیلن، دی کلربداتیلن، دی کلریدپروپیلن و تتراکلرید کربن مشتقات کلر و تذکیبات آلی هستند که در چربی گیری و شستشوی خشک بدون کاربرد آب مصرف می شوند.
کلیه ورق استیل در صورت عدم وجود آب در مقابل ترکیبات فوق مقاوم می باشند. اما وجود مقداری آب در دماهای بالا، باعث هیدرولیز، تشکیل اسید کلریدریک و ایجاد خوردگی با سرعت های مختلف می گردند.

ورق استیل و داروها

از نظر بهداشتی و خوردگی کاربرد ورق استیل آستنیتی رده 18-8 در ساخت و نگهداری بسیاری از مواد دارویی مجاز می باشد. البته در خصوص هر ماده دارویی ممکن است نکات به خصوص وجود داشته باشد. به عنوان مثال اگر چه سرعت خوردگی ورق استیل در ویتامین ب ۶ بسیار کم می باشد، اما وجود مقدار جزئی آهن ناشی از خوردگی باعث تاثیر نامطلوب بر آن می گردد. در مثال دیگر وجود مقدار ناچیزی مس باعث تجزیه ویتامین سی با سرعت چند هزار برابر میگردد.

ورق استیل و سولفات آمونیوم 

1-فولادهای کربنی (کربن استیل) برای کار در محلول های سولفات آمونیوم مناسب نیستند. زیرا در اغلب کاربردها محلول آن باید اسیدی باشد. ولی برای نگهداری و انتقال محلول های عادی آن به کار رفته و چدن های پر سیلیسیم در لوله ها، شیرها و پمپ های آن استفاده می شوند.

2- ورق استیل کروم دار و ورق استیل آستنیتی معمولی 18-8 مقاومت کمی به حفره دار شدن در این محیط ها دارند. انواع آلیاژهای  نظیر ورق استیل 316 و ورق استیل 304 مقاوم بود ولی بعد از جوشکاری حساس شده و احتمال به وجود آمدن خوردگی بین دانه از نوع کنار در جوش در آنها وجود دارد. بنابراین در محلولهای اسیدی رقیق سولفات آمونیوم استفاده از انواع کم کردن ورق استیل 316 یا پایدار شده است با تیتانیوم توصیه می گردد. به جهت جلوگیری از خوردگی-سایش خصوصاً در محلولهای اسیدی تر و غلیظ تر، بایستی از فولادهای هم ردیف پرآلیاژ تر مانند ورق استیل 904 کم کربن استفاده شود.
3-آلیاژ نیکل مونل 400 در تجهیزات تغلیظ کننده، تانک مادر، تانک ته نشینی، فیلتر خلا و پمپ در تماس با سولفات آمونیوم اسیدی به کار برده می شود.

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال آمونیاک

مخزن ذخیره	کربن استیل
تانکر و واگن حمل	کربن استیل
لوله کشی	کربن استیل
شیرآلات	CF-3M
پمپ	CF-7M

ورق استیل و سولفات منیزیم

1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در کلیه تجهیزات سولفات منیزیم مانند همزن ها، مبدل ها، خشک کن ها، فیلتر پرس و مخازن ذخیره استفاده می شوند.
2- ورق استیل 316 کم کربن و انواع پرآلیاژتر مانند 20Cb-3 در صنایع سولفات منیزیم به کار برده می شوند.

3-آلیاژ نیکل مونل 400 مورد اشاره در تبخیرکننده ها، مبدل ها، کریستالیزاتورها و خشک کن سولفات منیزیم به کار برده می شوند.

 

 

ورق استیل و سولفید هیدروژن

ترکیب بسیار کشنده ای (حتی کشنده تر از سیانید هیدروژن) می باشد. به طوری که وجود 3000 ppm از آن در هوا باعث مرگ آنی می گردد. این ترکیب محصول جانبی تعدادی از واحدهای نفتی و شیمیایی بوده و مصرف بسیار کم و خاصی در صنعت (مانند استحصال آب سنگین از آب طبیعی) دارند مطابق استاندارد NACE MR0175 در صورت وجود سه عامل زیر، محیط گاز ترش بوده و باید در انتخاب آلیاژ الزامات آن استاندارد در نظر گرفته شود:
-عامل تشدید کننده یعنی رطوبت موجود باشد.
-فشار کلی محیط بیش از 65 psi باشد.
-فشار جزیی سولفید هیدروژن بیشتر از 0.05 psi باشد.
 1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در مقابل سولفید هیدروژن مرطوب مقاومت خوبی دارند. اما چند نکته‌ در این خصوص وجود دارد که باید در ساخت و طراحی در نظر گرفته شود.
الف-بر اثر وجود رطوبت، فیلم محافظ سولفید آهن تشکیل می‌گردد که ترکیبی خود آتشگیر بوده و در مقابل هوا احتمال آتش گیری و انفجار آن وجود دارد.
ب-فیلم ‌سولفید آهنی به راحتی در اثر سایش از بین می‌رود.
 ج-سولفید هیدروژن در فولادهای با سختی بالا باعث ایجاد ترک می‌گردند که به این پدیده ترک بر اثر سولفید می‌گویند. در اینگونه موارد مواد به کار رفته بایستی دارای ویژگی‌هایی از نظر ترکیب و خواص مکانیکی باشد. به عنوان مثال سختی فولاد های کربنی (کربن استیل) مورد استفاده در تجهیزات میادین نفتی در تماس با سولفید هیدروژن بایستی حدوداً به 22RC محدود گردیده و نیکل آن نیز زیر 1% باشد.
د-سولفید هیدروژن مرطوب باعث ایجاد تاول هیدروژنی مخصوصاً در فولادهای داراری اخال هایی مانند سولفید منگنز می‌گردد. هیدروژن مذکور بر اثر واکنش سولفید هیدروژن و آهن پدید می‌آید. بنابراین در شرایط بسیار حاد توصیه می گردد که آلیاژ حاوی کمتر از 0.003% گوگرد و 0.025% فسفر باشد.
2- ورق استیل مارتنزیتی به دلیل سختی بالا مستعد به ایجاد خوردگی تحت تنش می باشند. تعدادی از ورق استیل فریتی نظیر ورق استیل 430 و تمام فولاد های سوپرفریتی مقاومت خوبی دارند. اما در اینجا نیز سختی آنها باید محدود شود. ورق استیل آستنیتی در مقابل سولفید هیدروژن خشک و مرطوب مقاوم می باشند. اما آلیاژهای معمولی با کار سرد بالا و سختی بیشتر از 22RC نیز مستعد به خوردگی تحت تنش می باشند. از طرف دیگر بایستی به اثرات دیگری نظیر یون کلرید و هوا توجه گردد. به عنوان مثال وجود 500  ppm یون کلرید در محلول اشباع سولفید هیدروژن تحت مدت 24 ساعت بر روی آلیاژ ورق استیل 304 کم کربن حاوی تنش، خوردگی تحت تنش ایجاد می نماید. همچنین وجود هوا در محلول های سولفید هیدروژن باعث خوردگی بین دانه ای آلیاژ ورق استیل 304 می گردد.

 

 

3-آلیاژ نیکل نیز در مقابل سولفید هیدروژن مقاومت خوبی دارند ولی به طور کلی به علت وجود آلیاژهای ارزانتر دیگر کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید سولفید هیدروژن: ورق استیل 316، ورق استیل 304، کربن استیل، کربن استیل+ ورق استیل 316

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال سولفید هیدروژن خشک

مخزن ذخیره	کربن استیل
تانکر و واگن حمل	کربن استیل
لوله کشی	کربن استیل
شیرآلات	CF-8M
پمپ	CF-8M

 

ورق استیل و فرمالدهید

1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در مقابل فرمالدهید خشک مقاوم می باشند ولی با وجود کمی رطوبت خورده می شوند.
2- ورق استیل در مقابل فرمالدهید خالص مقاوم می باشد. در مورد فرمالین (محلول 37 الی 44 درصد فرمالدهید) ورق استیل 304 در دمای محیط مناسب می باشد. در دماهای بالاتر و در صورت وجود کمی اسید فرمیک (که معمولا بر اثر اکسیداسیون فرمالدهید به وجود می‌آید) ورق استیل 316 کم کربن ارجحیت دارد. در شرایط حاد در فولادهای پر آلیاژتر مانند 20Cb-3 استفاده می‌شوند.

3-آلیاژهای نیکل مونل 400 و نیکل 200 در محلولهای رقیق مقاومت عالی دارد. اما به طور کلی کاربرد آلیاژهای نیکل در فرمالدهید و فرمالین توصیه نمی گردد.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید فرمالدهید: ورق استیل 304L، ورق استیل 316L

 

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال فرمالدهید

مخزن ذخیره	آلومینیم، ورق استیل 304
تانکر و واگن حمل	آلومینیم، ورق استیل 304
لوله کشی	آلومینیم، ورق استیل 304
شیرآلات	CF-8M
پمپ	CF-8M

 

ورق استیل و فسفات آمونیوم

1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در تمامی تجهیزات بعد از راکتور واحدهای تولید فسفات آمونیوم به کار برده می شوند. زیرا سرعت خوردگی آنها نسبتا کم بوده و آلودگی آهن در کاربرد فسفات آمونیوم به عنوان کود شیمیایی مثل مشکل ساز نمی باشد.
2- ورق استیل 304 کم کربن در تجهیزات تغذیه آمونیاک به واکنش تولید فسفات آمونیوم مورد استفاده قرار می‌گیرند. ولی در مخلوط کردن به سبب وجود اسید فسفریک از ورق استیل 904 کم کربن با روکش لاستیک یا آلیاژ Sanicro 28 استفاده می‌کنند.
3-آلیاژهای نیکل کاربرد چندانی در فرایندهای فسفات آمونیوم ندارند.

 

ورق استیل و فلوئور

1-فولادهای کربنی یا کربن استیل با سیلیسیوم کمتر از 0.01 درصد تا دمای 350 درجه مقاوم می باشند. با افزایش درصد سیلیسیم خوردگی افزایش یافته و حتی در صورت وجود آلودگی هایی مانند خاک و مواد روغنی احتمال آتش گیری نیز وجود دارد.
2- ورق استیل آستنیتی معمولی نظیر ورق استیل 304 کم کربن تا دمای 250 درجه دارای مقاومت خوبی می باشند که در اینجا نیز درصد سیلیسیوم بایستی تا حداکثر یک درصد محدود شود. فولاد های حاوی نایبیم مانند ورق استیل 347 به دلیل تشکیل ترکیب فرار پنتا فلورید نایبیم مقاومت کمتری دارند. باید توجه داشت که در کلیه موارد فوق فلوئور مرطوب به شدت خورنده می باشد.
3-آلیاژهای نیکل بدون کروم مانند نیکل 200 و مونل 400 به راحتی تا دمای 400 درجه مقاوم بوده و دارای خواص خوردگی بهتری نسبت به آلیاژهای نیکل کروم دار و ورق استیل هستند. این دو آلیاژ همچنین دارای چقرمگی دمای پایین بسیار عالی نیز می‌باشند. در اینجا نیز فیلر جوشکاری بایستی حاوی مقادیر کمی سیلیسیم و نایبیم باشد.

ورق استیل و فلورو کربن ها

ترکیبات مختلف آلی از کربن، فلوئور و کلر بوده که به عنوان سرماساز و حلال استفاده می‌شوند.
1-در مورد مقاومت فولادهای کربنی (کربن استیل) در مقابل فلوروکربن ها در مراجع مختلف اتفاق نظر وجود ندارد.
2- ورق استیل در مقابل فلوروکربن ها مقاومت خوبی دارد. اما ورق استیل آستنیتی به دلیل سهولت فرآیندهای ساخت و خواص دمای پایین بیشتر به کار برده می شود. همچنین به علت وجود هالیدها آلیاژهای مولیبدن دار این گروه مانند ورق استیل 304 ارجحیت دارند.
3-در بین آلیاژهای نیکل، مونل 400 در مقابل فلوروکربن های شماره 11 و 12 تا دمای 200 درجه و در مقابل فلوروکربن شماره 22 تا دمای محیط مقاومت خوبی دارد. آلیاژ نیکل 200 مناسب نبوده و آلیاژهای دیگر نیکل نیز در فرایند های خاص به کار برده می‌شوند.

توجه: وجود کمی آب در فرآیند ترکیب فلوروکلروکربن را هیدرولیز نموده و با تشکیل اسیدهای فلوریدریک و کلریدریک بر روی اکثر آلیاژها خوردگی ایجاد می‌کند. بنابراین بایستی از تماس آب با آنها جلوگیری نمود. به عنوان مثال در کلیه مبدل های حرارتی فلوروکربن ها که یک سمت آن آب باشد، بهتر است اتصال سر لوله ها به تیوب شیت جوشکاری شده تا احتمال نشت آب به فرآیند حداقل گردد.

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال فلوروکلرو کربن های خشک

مخزن ذخیره	آلومینیم، ورق استیل 304
تانکر و واگن حمل	آلومینیم، ورق استیل 304
لوله کشی	آلومینیم، ورق استیل 304
شیرآلات	CF-8M
پمپ	CF-8M

 

ورق استیل و فنول

فنول یا اسید کاربولیک یکی از ضعیف ترین اسیدهای آلی می باشد.
1-فولادهای کربنی یا کربن استیل در مواقعی که آلودگی و تغییر رنگ فنول اهمیتی نداشته باشد، قابل استفاده هستند.
2- ورق استیل آستنیتی معمولی مانند ورق استیل 304 کم کربن در مقابل فنول خالص مقاوم می باشند. در مورد محلول فنل-آب خوردگی حادتر بوده و بهتر است از آلیاژ ورق استیل 316 کم کربن استفاده شود.
3-آلیاژ نیکل 200 یکی از آلیاژهای با کاربرد زیاد در تجهیزات مبدل، برج و لوله کشی فنول خالص می باشد. آلیاژ اینکونل 600 نیز در واکنش فنول قلیایی با بنزن و اسید سولفونیک کاربرد دارد.

 

سرعت خوردگی در محلول فنول (mpy)

ورق استیل 316	ورق استیل 310	ورق استیل 304	ورق استیل 302	ورق استیل 430	دما	غلظت%
0				0	105	10
0.2			0.2		53	88
0.2			0.2		185	88
1	1	1			315	100

 

آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید فنول به روش سولفوناسیون: کربن استیل، کربن استیل+ ورق استیل 410، نیکل 200
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید فنول به روش کومن: ورق استیل 304L، ورق استیل 316L
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید فنول به روش تولوئن: ورق استیل 304L، ورق استیل 316L

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال فلوروکلرو کربن های خشک

مخزن ذخیره	ورق استیل 304L، ورق استیل 316L، کربن استیل
تانکر و واگن حمل	ورق استیل 304L، ورق استیل 316L
لوله کشی	ورق استیل 316L
شیرآلات	CN-7M, CF-3M
پمپ	CN-7M, CF-3M

 

ورق استیل و کلر

رفتار خوردگی کلر بستگی به میزان رطوبت آن دارد. وجود رطوبت با تشکیل HOCL و HCL بر روی اکثر آلیاژ ها ایجاد خوردگی می نماید. برعکس آن در مورد تیتانیوم در صورتی که درصد رطوبت کلر زیر 3500 ppm باشد، واکنش آن در دمای محیط به حدی شدید می باشد که آلیاژ آتش خواهد گرفت. این اتفاق در مورد آلیاژهای نظیر کربن استیل و مس در دماهای بالاتر از 200 درجه و در مورد آلیاژهای نیکل در دماهای بالاتر از 400 درجه رخ خواهد داد.
1-فولاهای کربنی (کربن استیل) مقاومت خوبی در مقابل گاز کلر خشک تا دمای حدود 170 درجه داشته و جهت ذخیره سازی و انتقال مایع آن به کار می‌روند.

 

 

2-اگرچه ورق استیل دارای مقاومت بیشتری از کربن استیل در کلر خشک می باشند، ولی از جنبه اقتصادی و احتمال ایجاد خوردگی های حفره ای و تحت تنش در صورت وجود رطوبت جزئی، معمولاً کاربرد زیادی ندارند. تعدادی از آلیاژهای ریختگی مانند CF-7M در شیر آلات تجهیزات دمای پایین گاز کلر خشک با احتمال وجود مقدار جزئی رطوبت کاربرد دارند
3-تعدادی از آلیاژهای نیکل بدون کرم مانند نیکل 201 و مونل 400 و هستالوی بی 2 در کلر خشک تا دماهای 400 درجه مقاومت خوبی دارند. آلیاژ نیکل 201 مقاومت بیشتری تا 500 درجه داشته و در مقابل کربوریزه شدن نیز پایداری بهتری دارد. آلیاژهای نیکل-کروم مانند اینکونل 600 و هستالوی سی 276 در استحکام های بالاتر جایگزین نیکل 201 می باشند. مخصوصاً هستالوی سی 276 که در مقابل رطوبت همراه کلر نیز مقاومت بهتری دارد.

سرعت خوردگی در گاز کلر خشک (mpy)

ورق استیل 316	ورق استیل 304	دما
	30	290
30	60	315
60	120	340
120	600	400
600	1200	450
1200		480

دمای پیوسته کاری در گاز کلر خشک

دمای کار پیوسته	نوع آلیاژ
540	هستالوی بی
540	اینکونل 600
540	نیکل 200
540	هستالوی سی 276
430	مونل 400
340	ورق استیل 316
310	ورق استیل 304
260	پلاتین
200	کربن استیل
200	مس
180	چدن
150	طلا
65	نقره

 

ورق استیل و کلرید آمونیوم

1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در مقابل کلرید آمونیوم مقاومت نسبتاً خوبی داشته و در مواردی که وجود مقداری خوردگی و ناخالصی مجاز باشد، استفاده می‌شوند. چدن های پرسیلیسیم که در مقابل اسید کلریدریک مقاوم باشند، در مقابل کلرید آمونیوم نیز مقاوم هستند.
2-فولادهای زنگ نزن آستنیتی یا همان ورق استیل معمولی مانند ورق استیل 304 مستعد به خوردگی های حفره ای و تحت تنش بر اثر کلرید آمونیوم می‌باشند که شدت آن بستگی به غلظت، اسیدیته و دما دارد. بنابراین کاربرد انواع آلیاژهای مولیبدن دار حتی تا 6 درصد مناسب می‌باشد.
3-آلیاژهای نیکل دارای کاربرد زیادی در صنایع کلرید آمونیوم می باشند. آلیاژ نیکل 200 به صورت لوله در کویل ها، مبدل های حرارتی و همچنین به صورت روکش شده (بر روی کربن استیل) در تانک ها استفاده می شوند. آلیاژهای اینکونل 600، 622 و 625 در مقابل خوردگی حفره ای ناشی از یون کلرید برترین مقاومت را داشته و در لوله کشی آن نیز استفاده می‌شوند. آلیاژ مونل 400 در مخازن فلاکس کلرید آمونیوم کاربرد دارد.

ورق استیل و کلرید منیزیم

1-کربن استیل در تجهیزات کلرید منیزیم با اسیدیته کم که وجود مقداری خوردگی و ناخالصی مجاز باشد، استفاده می‌شود. کربن استیل روکش شده با لاستیک کاربرد زیادی در دماهای مجاز دارد.
2- ورق استیل 316 کم کربن تنش زدایی شده مدت ها در تجهیزات مربوط به کلرید منیزیم مورد استفاده قرار می‌گرفتند که به مرور جای خود را به ورق استیل پرآلیاژتر داده‌اند.
3-آلیاژهای نیکل کروم و مولیبدن دار به سبب مقاومت به خوردگی حفره ای بالاتر، جایگزین مطمئنی برای ورق استیل در شرایط حاد می باشند.

ورق استیل و کلرید وینیل و پی وی سی

1-کربن استیل در مقابل مونومر کلریدوینیل بدون آب مقاوم می باشند. ولی وجود مقدار بسیار جزئی آب باعث هیدرولیز و آزاد شدن اسید کلریدریک و در نتیجه خوردگی شدید می گردد.
2- ورق استیل 304 و ورق استیل 316 در مقابل مونومر کلریدوینیل مقاوم هستند. که در شرایط خوردگی حادتر مانند وجود آب، آلیاژهای مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 مقاوم تر می باشند. جهت شرایط حادتر بهتر است از آلیاژهای با 6 درصد مولیبدن استفاده نمود. آلیاژهای ریختگی در کوره‌های پیرولیز در تولید مونومر کلریدوینیل به کار برده می‌شود.
3-آلیاژهای نیکل در مقابل مونومر کلریدوینیل با درصد جزئی آب مقاوم می باشند. ولی مونل 400 به دلیل اثر تشدید کننده یون مس کمترین مقاومت را دارا می باشد. آلیاژ اینکونل 600 در کوره‌های پیرولیز در تولید مونومر کلرید وینیل به جای آلیاژ ریختگی HK-40 به کار برد برده می شود.

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال مونومر کلرید وینیل و پی وی سی

مخزن ذخیره	ورق استیل 304L، کربن استیل
تانکر و واگن حمل	ورق استیل 304L، کربن استیل
لوله کشی	ورق استیل 304L، کربن استیل
شیرآلات	CN-8M
پمپ	CN-3M

ورق استیل و گوگرد

1-کربن استیل تا دمای 200 درجه بدون وجود هوا و رطوبت مقاومت خوبی دارند. جهت انتقال گوگرد که معمولا به صورت مذاب و در محدوده دمای 120 الی 150 درجه صورت می‌گیرد نیز از آنها استفاده می شود.
2- ورق استیل فریتی نظیر ورق استیل 430 و ورق استیل آستنیتی سری 18-8 تا دمای 200 درجه مقاوم بوده و نسبت به کربن استیل مزیت آنچنانی ای ندارند. تا دمای جوش (444 درجه) انواع ورق استیل آستنیتی پایدار شده مانند ورق استیل 321 در ورق استیل 347 نیز مقاومت مطلوبی داشته ولی آلیاژ ورق استیل نسوز 310 و از همه آنها بهتر آلیاژهای فریتی با 27 درصد کروم می‌باشند. در محیط بخار گوگرد، ورق استیل آستنیتی معمولی به راحتی مورد حمله قرار می‌گیرند. اما ورق استیل 310 تا دمای 480 درجه مقاومت خوبی از خود نشان می دهند.
3-آلیاژهای نیکل حاوی کروم مقاومت خوبی دارند. اما به طور کلی آلیاژهای نیکل، مخصوصاً انواع بدون کروم آن، در دماهای بالا و تحت اثر گوگرد مستعد ایجاد تردی و ترک بوده و وجود گوگرد دمای کاری آنها را بعضاً تا یک سوم کاهش می‌دهد.

ورق استیل و مذاب فلزات

مذاب فلزات مختلف ممکن است دو اثر عمده بر روی آلیاژها ایجاد نمایند:
الف-ایجاد خوردگی یکنواخت با مکانیزم های مختلف که مهمترین آنها نفوذ مذاب داخل شبکه کریستالی سطح آلیاژ و تشکیل فازهای یوتکتیک (با نقطه ذوب کم) و پیشروی خوردگی می باشد.
ب-ترک بر اثر مذاب: مذاب بعضی از فلزات ( یا عناصر غیر فلزی مانند گوگرد) در آلیاژهای خاصی باعث ایجاد ترک می گردند که علت آن نفوذ مذاب میان مرزدانه های آلیاژ می باشد. به این پدیده ال ام سی می‌گویند. در مورد ورق استیل خصوصاً آستنیتی معمولاً مذاب فلزات سرب، کادمیم، روی، آلومینیوم این پدیده را ایجاد می نمایند.
علیرغم اینکه گوگرد فلز نمی باشد ولی اثر مضر آن بر روی آلیاژهای نیکل نیز جزو پدیده ال ام سی به حساب می‌آید. گوگرد با تشکیل ترکیب یوتکتیک سولفید نیکل باعث ایجاد تردی و ترک گردیده و دمای مجاز کاری آلیاژهای نیکل را کم می نماید.

ورق استیل و نیترات آمونیوم

1-کربن استیل و چدن ها در مقابل نیترات آمونیوم تا حدودی مقاوم می باشند ولی در محلولهای رقیق و اسیدی آن سرعت خوردگی بالا می‌رود.
2- ورق استیل 430 در گذشته کاربرد زیادی در واحدهای تولید نیترات آمونیوم داشته که به مرور آلیاژهای ورق استیل آستنیتی نظیر ورق استیل 304 کم کربن و ورق استیل 347 جایگزین آن شده است. استفاده از انواع کم کربن یا پایدار شده فوق در محلول های اسیدی آن به جهت جلوگیری از خوردگی بین دانه ای و کنار درز جوش توصیه می گردد. مثل اسید نیتریک در اینجا نیز استفاده از ورق استیل مولیبدن دار مانند ورق استیل 316 مناسب نیست.
3-آلیاژهای نیکل بدون کروم دارای کاربرد چندانی نبوده و انواع کروم دار آن نیز بر ورق استیل مزیتی ندارند.
آلیاژهای مورد استفاده در واحد تولید نیترات آمونیوم: ورق استیل 304L

ورق استیل و هیپوکلریت سدیم

1-فولادهای کربنی (کربن استیل) در مقابل هیپوکلریت سدیم مقاوم نیستند.
2- ورق استیل 316 و ورق استیل 317 در مقابل محلولهای هیپوکلریت سدیم قلیایی با غلظت موثر حداکثر کلر 3 دهم درصد مقاوم می باشند. در غلظت های موثر کلر تا حدود 3 درصد بایستی از فولادهای پر آلیاژتر استفاده نمود. اما به طور کلی انواع خوردگی حفره ای، شیاری، تحت تنش در ورق استیل آستنیتی ممکن است رخ دهد.
3-آلیاژهای نیکل بدون کلام مانند نیکل 200 و مونل 400 در مقابل محلولهای هیپوکلریت سدیم قلیایی و اسیدی مورد استفاده در رنگبری پارچه با غلظت موثر حداکثر کلاس 0.3 درصد مقاوم می باشند. اما در غلظت های بالاتر خوردگی آنها حاد می باشد.

 

 

ورق استیل و هیدروکسید های سدیم، پتاسیم و نمک های قلیایی

1-کربن استیل در صورتی که وجود کمی آلودگی آهن مهم نباشد، تا غلظت حدود 70 درصد و تا دمای 80 درجه مقاومت به خوردگی یکنواخت خوبی دارند. از این دما به بعد سرعت خوردگی تا 500 mpy نیز ممکن است برسد. افزودن نیکل به فولاد باعث بهبود مقاومت به خوردگی می گردد. در هر صورت کربن استیل به خوردگی تحت تنش و ترد شدن ناشی از قلیا حساس می باشند که راه حل کاهش آن تنش گیری قطعات قبل از به کار بردن آنها و کاهش تنش های اعمال شده در حین کار می‌باشند.
2- ورق استیل آستنیتی در مقابل هیدروکسیدهای سدیم و پتاسیم در تمام غلظت ها و تا دمای 65 درجه دارای مقاومت خوبی می باشند. ورق استیل 316 و ورق استیل 304 تا غلظت 20 درصد و تا دمای جوش سرعت خوردگی خوردگی یکنواخت کمی دارند اما خصوصاً در غلظت‌های متوسط از دمای 100 درجه به بالا خوردگی تحت تنش در آنها اتفاق می‌افتد. به طور کلی در محیط های قلیایی استفاده از آلیاژهای با مولیبدن بالاتر، کربن کمتر یا پایدار شده (با تیتانیم یا نایبیم) توصیه می گردند.
ورق استیل مارتنزیتی و ورق استیل فریتی معمولی در دماهای بالاتر از محیط مورد حمله قرار می گیرند. بدین منظور باید از فولادهای پر آلیاژ دوفازی مانند 7Mo و انواع جدیدتری نظیر SAF2906 یا سوپرفریتی مولیبدن دار مانند 26-1 استفاده شود. دو آلیاژ آخر خصوصاً در غلظت های ۵۰% و تا دمای 140 درجه مقاومت به خوردگی یکنواخت و ترک خوبی از خود نشان داده و در تبخیر کننده های سود مورد استفاده قرار می‌گیرد. آلیاژهای دوفازی SAF2906 در سال‌های اخیر از طرف شرکت SANDVIK معرفی گردیده که طبق کاتالوگ آن از نظر مقاومت به خوردگی و قیمت، بسیار برتر از آلیاژ نیکل 200 می باشد. البته این آلیاژها و کلیه ورق استیل های دیگر در دماهای بالا مستعد به خوردگی تحت تنش بوده و در مواقعی که میزان اکسید کننده ها به خصوص کلرات ها زیاد باشند، کاربردشان باید با دقت همراه باشد.
3-آلیاژ پر نیکل، نیکل 200 یکی از پرکاربردترین مواد در فرآیندهای در تماس با هیدروکسید سدیم، خصوصاً گرم آن می‌باشد. البته در مورد چنین آلیاژهای بدون کروم بهتر است یون ناخالصی کلرات موجود در فرآیند کمتر از 100 ppm باشد. آلیاژهای اینکونل 600 و 625 به دلیل سهولت جوشکاری در کویل های گرم کننده و لوله‌های انتقال سود قابل استفاده می باشند. به شرطی که کمی خوردگی و در نتیجه پیدایش کمی یون کروم شش ظرفیتی در فرآیند اثر سوء ایجاد ننمایند. اما در تبخیرکننده های سود که با بخار کار نموده و احتمال وجود دی اکسید کربن می رود، این آلیاژها بهتر از آلیاژ نیکل 200 می باشند.
محلول نمک های قلیایی مانند کربنات سدیم و بیکربنات ها نیز به علت هیدرولیز تبدیل به یک قلیای ضعیف گردیده و مسائل خوردگی آنها مانند مطالب اشاره شده در بالا البته به شکل ضعیف تری می باشد.

ورق استیل و هیدروژن

به دلیل اهمیت و پیچیدگی اثر هیدروژن، در این مبحث به طور مفصل تر به آن پرداخته می‌شود. هیدروژن اتمی حاصل از تجزیه تعادلی هیدروژن مولکولی و یا احیای یون هیدرید در واکنش های اکسیداسیون و احیا (نظیر آبکاری)، با قطر حدود یک سوم سایز شبکه های اتمی اکثر آلیاژها به راحتی درون شبکه نفوذ نموده و حتی از آن عبور می کند. به عنوان مثال در شرایط خاصی آهن حتی می‌تواند تا 19 برابر حجم خود هیدروژن جذب نماید. جذب هیدروژن در دماها و فشارهای مختلف بر روی بعضی از آلیاژهای غیر آهنی و آهنی مجموع بیش از 10 اثر مضر به وجود می‌آورد که چهار اثر معروف آن به شرح ذیل است:
1-تردی در سرعت کرنش کم: این پدیده بر اثر نفوذ و اشباع هیدروژن اتمی در شبکه کریستالی آلیاژ به وجود آمده و علت آن به درستی مشخص نیست. منشاء هیدروژن اتمی می‌تواند واکنش‌های خوردگی و فرایندهایی نظیر اسید شویی و آبکاری نیز باشد. به عنوان مثال در سقف مخازن سولفید هیدروژن در اثر خوردگی، هیدروژن تولید و اشباع گردیده که علت آن جوش های محیطی در فاز بخار دچار شکست ترد می شوند. کاهش چقرمگی معمولاً در آزمایش ضربه قابل تشخیص نبوده ولی در آزمایش کشش تحت سرعت کرنش کم، مشخص می گردد. گرم کردن آلیاژ اشباع شده از هیدروژن تا دمای 200 درجه در مدت کوتاهی به راحتی این عیب را از بین می‌برد. به عنوان مثال در پایان فرایند های آبکاری مانند پوششهای روی، کادمیوم، نیکل و . . . گرم کردن قطعه در آون توصیه گردیده است.

 

 

2-ترک هیدروژنی: این پدیده نیز بر اثر تشکیل و نفوذ هیدروژن اتمی در شبکه کریستالی کربنی، ورق استیل استحکام بالا، ورق استیل مارتنزیتی و بعضی از آلیاژهای دیگر به وجود می آید. مانند خوردگی تحت تنش در اینجا نیز وجود تنشهای کششی، سختی و استحکام بالای آلیاژ در شدت این پدیده موثر می باشد. اما برخلاف خوردگی تحت تنش که منشایی با واکنش‌های آندی دارد، ترک هیدروژنی بر اثر واکنش های کاتدی و هیدروژن اتمی حاصل از آنها به وجود می‌آید. به طور کلی موارد ایجادکننده تشدید کننده HAC عبارتند از:
الف-هیدروژن ناشی از اسید شویی و آبکاری
ب-هیدروژن ناشی از جوشکاری با الکترود و یا گاز مرطوب
ج-هیدروژن ناشی از اتصال گالوانیک قطعه به فلز فعال تر از خود و حفاظت کاتدی بیش از حد. زیرا معمولاً در کاتد هیدروژن تولید می گردد.
د-کاربرد آلیاژ با سختی (استحکام) خیلی بالا. البته وجود مولیبدن و نیکل در چنین فولادهایی باعث کاهش HAC می‌گردد.
ه-وجود ترکیباتی نظیر سولفیدها، سلنیدها، آرسنیدها و غیره که تمایل نفوذ هیدروژن به فولاد را تشدید می نمایند.
3-تاول هیدروژنی: بر اثر نفوذ هیدروژن اتمی در شبکه کریستالی فلز و تشکیل و تجمع گاز هیدروژن در محل های خاصی داخل آلیاژ، فشارهایی در حد چند صد هزار اتمسفر ایجاد گردیده و آلیاژ (معمولاً انواع استحکام پایین) دچار دوپوستگی و تاول می گردد.
مرز دانه های بزرگ، حفره ها، ناخالصی‌ها (خصوصاً سولفیدها، سلنیدها، آرسنیدها و . . .) ترک های میکروسکوپی، چند پوستگی های اولیه از عمده محل‌های شروع این تجمع می باشند. اهم راههای جلوگیری از تاول هیدروژنی عبارتند از:
الف-استفاده از فولادهای کشته شده و بدون آخال مخصوص از مخازن تحت فشار.
ب-استفاده از فولادهای دانه ریزتر
ج-استفاده از فولادهای نیکل دار یا آلیاژهای پایه نیکل زیرا نفوذ هیدروژن در آنها کم می باشد.
د-تاکید بیشتر بر آزمایش های غیر مخرب مواد حین ساخت خصوصاً آزمایش التراسونیک جهت تشخیص حفرات، چندپوستگی ها و عیوب مشابه آن.
مشابه پدیده فوق در مخازن با پوشش داخلی شیشه ممکن است رخ دهد. در این مورد در سطح خارجی چنین مخازنی در تماس با عوامل تولید هیدروژن مانند اسید کلریدریک و گاز کلرید هیدروژن و . . . قرار گیرد، هیدروژن اتمی از جدار مخزن عبور نموده و در فصل مشترک شیشه و جدار با تولید حباب های هیدروژنی پرفشار، پوشش شیشه را جدا می‌نماید.
4-اثرات دمای بالا: هیدروژن در دماهای بالا به چندین شکل ممکن است اثرات مضر ایجاد نماید که به تعدادی از آنها اشاره می گردد:
الف-هیدروژن اتمی در دماهای بالاتر از 400 درجه با ناخالصی هایی مانند اکسید مس موجود در فولاد واکنش داده و بخار آب حاصله با فشار بسیار زیاد در شبکه ترک‌های ایجاد می‌نمایند.
ب- هیدروژن اتمی در دماهای بالاتر از 230 درجه با کربن فولاد کربنی (کربن استیل) (فاز سمنتیت) واکنش داده و تولید گاز متان و پرفشار می نماید. به این پدیده متانیشن می‌گویند که مانند حالت قبل علاوه بر ایجاد ترک، کربن فولاد را کاهش داده و در شرایط حاد استحکام آن را گاه تا 60 درصد کم میکند.
باید توجه داشت که شدت پدیده‌های فوق گاه چنان است که در کربن استیل روکش شده (با مس، ورق استیل و نیکل) نیز هیدروژن از آلیاژ روکش عبور نموده و با کربن در کربن استیل پشت بند واکنش می دهد. بدین منظور بایستی با توجه به دما فشار جزئی هیدروژن، ترکیب آلیاژ فلز پشت بند را مناسب انتخاب نموده تا این پدیده را ندهد.
یکی از راه‌های اساسی در کاهش اثرات دمای بالای هیدروژن استفاده از فولادهای آلیاژی کروم و مولیبدن دار یا در شرایط حادتر استفاده از ورق استیل آستنیتی می باشد. 

در ذیل به رفتار آلیاژها در مقابل هیدروژن میپردازیم:
1-کربن استیل با توجه به نمودار نلسون فقط در فشار و دما های محدودی قابل استفاده می باشند.
2- ورق استیل مارتنزیتی کلا به تولید هیدروژن حساس می باشد. اما ورق استیل فریتی و خصوصاً ورق استیل آستنیتی در صورتی که کار سرد زیادی (استحکام بالا) بر روی آنها نشده باشد، مناسب می باشند. در این میان ورق استیل 304 کم کربن و ورق استیل 347 نسبت به ورق استیل 310، ورق استیل 304 و ورق استیل 316 کم کربن دارای حساسیت به تردی بیشتری می باشند.
3-آلیاژهای نیکل کار سرد یا پیر شده نیز در مقابل تردی حاصل از هیدروژن حساس بوده و تنها در فرآیند های خیلی خاص از آلیاژ اینکونل 600 یا روکش های نیکل-کروم-مولیبدن استفاده می گردد.

مواد مناسب جهت نگهداری و انتقال هیدروزن در دمای محیط

مخزن ذخیره	کربن استیل
تانکر و واگن حمل	کربن استیل
لوله کشی	کربن استیل
شیرآلات	کربن استیل
پمپ	کربن استیل

---

---