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SO2ガス露点腐食状況下でのSUS316L以上の耐食性金属について
- SO2ガス露点腐食状況下でのSUS316L以上の耐食性金属について考えています。現在、Ni製錬設備の冷却クーラーにおいて腐食が酷い状況が発生しています。クーラーの材質変更について検討しており、耐食性を持つSUS316L以上の金属の適用を求めています。
- Ni製錬設備の冷却クーラーは、Ni紛体と共に送られてくるSO2ガスの露点腐食により腐食が酷くなっています。クーラーは主にSS400が使用されており、長寿命化のために材質変更が検討されています。しかし、現在のクーラーに使用されているSUS316L材質でも露点腐食による腐食が酷い状況です。
- SO2ガス露点腐食状況下でのSUS316L以上の耐食性金属について教えてください。現在、Ni製錬設備の冷却クーラーでは、露点腐食による腐食が酷い状況にあります。クーラーの材質変更により耐食性を向上させたいと考えており、SUS316L以上の金属の適用を検討しています。
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ステンレス鋼は耐薬品性が高いと広く信じられているが、大きな間違えである。 ステンレス鋼の最も重要な合金元素はCrである。Crの添加や増量により耐食性は向上するが、これはあくまで酸化性雰囲気での耐食性であり、硝酸のような酸化性酸に対しては良好な耐食性を示す。高温酸化に対しても同様である。 一方硫酸のような非酸化性酸や塩酸のような還元性酸に対しては、Crを添加増量するほど耐食性は低下する。例えば回答(1)(2)引用資料図1.6の硫酸濃度50%以下の領域での耐食性は、18%Cr(SUS430)<12%Cr(SUS410)<SS400の順になっている。このような用途にはCrとともにNiやMoを添加増量したSUS316のようなステンレス鋼を適用する必要がある。。 一方、今回のような高濃度高温の硫酸に対してはステンレス鋼よりも普通鋼や回答(1)(2)引用資料の低合金鋼のの方が優れている場合がある。 但し質問に対する答えとして低合金鋼を推奨することはできない。連続運転により腐食環境が常に高濃度高温硫酸ならば良いが、もし低濃度低温硫酸の環境になる場合があると低合金鋼では著しく腐食してしまうので、参考URLのような耐硫酸高合金ステンレス鋼を推奨する。 メーカーではなくステンレス鋼鋼材販売業者に依頼すれば、このような特殊ステンレス鋼ならば少量でも販売してくれるはず。
硫酸プラントでは、SUS310SやSiを含むステンレス鋼が使われているようです。 条件によっては、ステンレス鋼よりも低合金鋼の方が耐食性が良い場合もある ようです。 その他特殊なものとして、高ニッケル合金、タンタル、チタンなど
お礼
参考文献及び資料を添付頂き有難うございます。
対象となる部品は主にノズルでしょうか？ 耐熱・耐食といえばスーパーアロイ(耐熱合金、耐食合金)があり、 航空宇宙、原子力、各種プラントに使用されています 良く使われる合金はNiベースが多いですね スーパーアロイメーカ http://www.hitachi-metals-sa.co.jp/products/corrosionresis.html に相談して当たりを付けて類似品を材料屋さんから入手すること をお勧めします (メーカだと恐らく大きな塊での商売で目玉飛び出るような価格になる と思われるので）
お礼
アドバイス頂き有難うございます。スーパーアロイについても、調査したいと思います。
SUS316Lでダメってもう無理じゃね？と思って調べたら、SUS316Lって高濃度の希硫酸には弱いみたいですね。(SS400より弱いらしいし) 最近だと煙突用などで専用鋼材が開発されているみたいです。 S-TENなどの専用鋼を試してもダメだったら、あとはセラミックくらいでしょうか。 クーラーということで熱伝導度を重視すると安価で普及しているアルミナか、高価だけど熱伝導度が大きい窒化アルミが候補でしょうか。 シェイパルやホトベールII-K70みたいな窒化物ベースのマシナブルセラミックスなんてものもありますが…お値段が…
お礼
参考資料頂き有難うございます。セラミックの可能性についても検討してみたいと思います。
詳しくは鋼材メーカーに聞かれた方が宜しいかと思われます。。。 使用環境のデータを提供しても実際にどうなのか？は試験が必要でしょう。 ありきたりの回答しかできないのですけど近年はステンレス鋼種も増えたし。
お礼
ｱﾄﾞﾊﾞｲｽ頂き有難うございます。鋼材ﾒｰｶｰにも聞いてみます。
お礼
耐硫酸性ステンレス鋼について調査してみます。ご回答頂き有難うございます。