Anwendungen von Incoloy 925 in der chemischen Industrie

1. Wichtige anwendbare Szenarien der chemischen Industrie

(1) Chemische Verarbeitungssysteme für Ölfelder

Incoloy 925 weist eine hervorragende Beständigkeit gegen Sulfid-Spannungsrissbildung (SSC), Chlorid-induzierte Spannungsrisskorrosion (SCC) und allgemeine Korrosion in Umgebungen auf, die H₂S, CO₂ und Chloridionen enthalten. Es wird häufig in Bohrlochkomponenten, Bohrlochkopf-Weihnachtsbäumen und Pipelinesystemen für saure Öl- und Gasfelder eingesetzt, wo es rauen Bedingungen mit hohem Druck (bis zu 10.000 psi), hohen Temperaturen (bis zu 204 Grad) und hohen Chloridionenkonzentrationen (über 100.000 ppm) standhalten kann. In zugehörigen chemischen Aufbereitungsanlagen wird es auch in Anlagen zur Entschwefelung und Dehydrierung von Rohöl und Erdgas eingesetzt.

(2) Saure Prozessumgebungen

Die Legierung zeigt eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in nicht-oxidierenden Mineralsäuren wie verdünnter Salzsäure und Schwefelsäure, insbesondere in Lösungen mit niedrigen Oxidationsmittelkonzentrationen. Es ist geeignet für:

Beizlinien in Chemieanlagen zur Handhabung saurer Beizlösungen, die Salzsäure oder Schwefelsäure enthalten.

Phosphorsäure-Produktionssysteme für Komponenten, die mit Nass--Phosphorsäure (die Fluoridverunreinigungen enthält) in Kontakt kommen.

Anlagen zur Verarbeitung organischer Säuren, einschließlich Produktionsanlagen für Essigsäure und Ameisensäure, wo sie gleichmäßiger Korrosion und Lochfraß widerstehen.

(3) Handhabungssysteme für korrosive Flüssigkeiten

Für chemische Prozessströme, die Chloridionen, oxidierende Salze oder gemischte korrosive Medien enthalten, wird Incoloy 925 zur Herstellung von Pumpen, Ventilen und Rohrleitungssystemen verwendet. Typische Anwendungen sind:

Hilfssysteme für die Chlor-Alkali-Industrie zum Fördern von Salzlake oder verdünnten Natronlaugelösungen.

Abwasserbehandlungsanlagen in Chemieanlagen, insbesondere für saures Abwasser mit Schwermetallionen.

2. Eignung für Reaktoren und Wärmetauscher

(1) Eignung für Reaktoren

Incoloy 925 ist vollständig für die Herstellung chemischer Reaktoren geeignet, insbesondere für Reaktoren, die unter den folgenden Bedingungen betrieben werden:

Korrosive Reaktionsmedien: Reaktoren für Reaktionen mit Sauergas, chloridhaltigen Lösungen oder verdünnten Mineralsäuren. Zum Beispiel Reaktoren, die bei der Herstellung organischer Sulfide oder säurekatalysierten Veresterungsreaktionen verwendet werden.

Moderate Temperatur- und Druckbereiche: Die Legierung behält stabile mechanische Eigenschaften bei Temperaturen bis zu 540 Grad; Bei Temperaturen unter 204 Grad ist seine Korrosionsbeständigkeit optimal. Es eignet sich für Reaktoren mit Betriebsdrücken von Atmosphärendruck bis Hochdruck (10–15 MPa).

Strukturelle Designvorteile: Die Legierung ist gut schweißbar (unter Verwendung passender Füllmetalle wie Schweißdraht Alloy 925) und kann in großvolumige Reaktorgehäuse und interne Komponenten (z. B. Rührwerke, Prallplatten) verarbeitet werden. Es verfügt außerdem über eine ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit, die für Reaktoren, die zyklischen Druckschwankungen ausgesetzt sind, von entscheidender Bedeutung ist.

(2) Eignung für Wärmetauscher

Wärmetauscher gehören zu den Kernanwendungen von Incoloy 925 in der chemischen Industrie und bieten folgende Vorteile:

Korrosionsbeständigkeit in zweiphasigen Medien: Bei Wärmetauschern wird häufig Wärme zwischen verschiedenen Flüssigkeiten übertragen. Incoloy 925 widersteht Korrosion sowohl auf der Prozessseite (z. B. chloridhaltige Lösungen, saure Flüssigkeiten) als auch auf der Versorgungsseite (z. B. Kühlwasser mit hohem Chloridgehalt). Es wird häufig in Rohrbündelwärmetauschern zum Kondensieren von Sauergas, zum Kühlen saurer Prozessströme und zum Erhitzen korrosiver Flüssigkeiten verwendet.

Hohe thermische Effizienz und mechanische Stabilität: Die Legierung hat eine Wärmeleitfähigkeit von ca. 11,2 W/(m·K) bei Raumtemperatur, was für Wärmeübertragungsanwendungen geeignet ist. Es verfügt außerdem über einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (13,6 × 10⁻⁶/Grad von 20–100 Grad), wodurch die thermische Belastung während des Temperaturwechsels reduziert wird, was für die Verlängerung der Lebensdauer von Wärmetauschern von entscheidender Bedeutung ist.

Häufige Anwendungsszenarien: Überkopfkondensatoren in Raffinerien, Prozessflüssigkeitskühler in Chemieanlagen und Wärmerückgewinnungseinheiten in Sauergasaufbereitungssystemen.

3. Einschränkungen und Vorsichtsmaßnahmen

Obwohl Incoloy 925 vielseitig einsetzbar ist, weist es Einschränkungen auf, die bei chemischen Anwendungen berücksichtigt werden müssen:

Es wird nicht für stark oxidierende saure Umgebungen (z. B. konzentrierte Salpetersäure, heiße konzentrierte Schwefelsäure mit hohen Oxidationsmittelkonzentrationen) empfohlen, da es zu starker, gleichmäßiger Korrosion kommen kann.

In Hochtemperaturumgebungen über 540 Grad kommt es zu einer übermäßigen Alterung der ausscheidungsverfestigten Phase der Legierung, was zu einer erheblichen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führt.

Beim Einsatz in Reaktoren und Wärmetauschern ist eine ordnungsgemäße Wärmebehandlung nach dem Schweißen (Lösungsglühen bei 980–1010 Grad und anschließende Alterung bei 718–749 Grad) erforderlich, um die Korrosionsbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften wiederherzustellen.