Reakcje występujące w stali nierdzewnej w gazach o wysokiej temperaturze

Korozja wodoru może wystąpić w syntezie amoniaku, reakcjach uwodornienia wodorowego i jednostkach rafinacyjnych ropy naftowej. Stal węglowa nie nadaje się do stosowania w instalacjach wodoru pod wysokim ciśnieniem powyżej 232 ° C. Wodór może rozpowszechniać się do stali i reagować z węglikiem żelaza na granicach ziarna lub w strefach perlitycznych w celu wytworzenia metanu. Metan (gaz) nie może rozpraszać się na zewnątrz stali i zbiera, wytwarzając białe plamy i pęknięcia lub jedno z nich w metalu.

Aby zapobiec produkcji metanu, należy zastąpić gaźnikiem stabilnym, stal należy dodać do chromu, wanadu, tytanu lub wiertła. Udokumentowano, że zwiększona zawartość chromu pozwala na wyższe temperatury usług i ciśnienie częściowe wodoru w celu utworzenia węgliku chromowego w tych stalach, i że jest stabilna przeciwko wodoru. Stale chromowe i austenityczne stale nierdzewne zawierające ponad 12% chrom są odporne na korozję we wszystkich znanych zastosowaniach w ciężkich warunkach usługowych (temperatury powyżej 593 ° C).

Reakcje występujące w stali nierdzewnej w gazach o wysokiej temperaturze

Większość metaliA stopy nie reagują z azotem molekularnym w wysokich temperaturach, ale azot atomowy może reagować z wieloma stalami. i wnika do stali, tworząc kruchą warstwę powierzchniową azotku. W te reakcje mogą być zaangażowane żelazo, aluminium, tytan, chrom i inne elementy stopowe. Głównym źródłem atomowego azotu jest rozkład amoniaku. Rozkład amoniaku występuje w konwerterach amoniaku, grzejnikach produkcyjnych amoniaku i piecach azotowych działających w temperaturze 371 ° C ~ 593 ° C, jednej atmosferze ~ 10,5 kg/mm².

W tych atmosfeach węglik chromowy pojawia się w stali niskiej chromu. Może być skorodowany przez azot atomowy i wytwarzać azotek chromu, a uwalnianie węgla i wodoru w celu wytworzenia metanu, jak wspomniano powyżej, które mogą następnie wytwarzać białe plamy i pęknięcia lub jedno z nich. Jednak w przypadku zawartości chromu powyżej 12%, węgliki w tych stali są bardziej stabilne niż azotek chromu, więc poprzednia reakcja nie występuje, więc stali nierdzewne są obecnie stosowane w środowiskach o wysokiej temperaturze z gorącym amoniakiem.

Stan stali nierdzewnej w amoniaku zależy od temperatury, ciśnienia, stężenia gazu i zawartości chromu-nickel. Eksperymenty terenowe pokazują, że szybkość korozji (głębokość zmienionego metalu lub głębokość gaźnika) ferrytycznych lub martenzytycznych stali nierdzewnych jest wyższa niż w przypadku austenitycznych stali nierdzewnych, które są bardziej odporne na korozję o wyższej zawartości niklu. Wraz ze wzrostem zawartości stawki korozji wzrasta.

Austenityczna stal nierdzewna W paracie halogenowym w wysokiej temperaturze korozja jest bardzo poważna, fluor jest bardziej korozja niż chlor. W przypadku stali nierdzewnej wysokiej Ni-C R górna granica temperatury stosowania fluoru suchego gazu dla 249 ℃, chloru dla 316 ℃.


Czas po: 24-2024