化学処理用 904L チューブ: 酸および塩化物サービス

904L チューブが化学処理に適している理由

化学プラントでは、通常のオーステナイト系ステンレス鋼の信頼性が低下する温度で、硫酸、リン酸、塩酸、塩化物を含むプロセス流を処理します。. 904L チューブ、UNS N08904 および EN 1.4539 は、まさにこの環境向けに開発されました。ニッケルと銅の含有量が高いため、316L を急速に攻撃する還元酸に耐性があり、モリブデンとクロムの含有量により、塩化物を含む溶液中での孔食や隙間腐食に対する耐性が維持されます。

チューブは材料の最も露出した形態です。壁は薄く、両面がプロセスと接触しており、壁を 1 回貫通するだけで生産活動が終了します。そのため、化学プラントの熱交換器、凝縮器、サンプリング ライン、酸移送回路は通常このグレードで指定されています。

化学および腐食性能

この合金には、約 20% のクロム、25% のニッケル、4.5% のモリブデン、1.5% の銅が含まれており、溶接により材料が敏感にならないように炭素は 0.020% に制限されています。この組み合わせにより、34 を超える高い耐孔食性数値が得られ、このグレードに広範囲の腐食挙動が与えられます。

硫酸: 316L が機能しない希薄ゾーンと濃縮ゾーンを含む、広範囲の濃度と温度にわたって良好な耐性を示します。

リン酸: 塩化物とフッ化物を含む湿式プロセスの流れに適しています

塩酸: 希薄な低温の流れで使用可能ですが、高濃度の熱塩酸はグレードの実用範囲外です。

塩化物孔食および隙間腐食: モリブデンと窒素のおかげで 316L および 317L よりも大幅に優れています

応力腐食割れ：標準的なオーステナイトグレードに亀裂が発生する塩化物使用環境でも耐性があります。

銅の添加により還元酸の不動態化が促進されるため、単一ラインで酸、塩化物、および場合によっては酸化剤の混合物を搬送するグレードが選択されることがよくあります。

904L チューブの規格と仕様

アイテム	価値
UNS番号	N08904
ヨーロッパの指定	1.4539、X1NiCrMoCu25-20-5
シームレスチューブ標準	ASTM B677 / ASME SB-677、EN 10216-5
溶接管標準	ASTM B674 / ASME SB-674、EN 10217-7
溶接管規格	ASTM B673 / ASME SB-673
フラット積入力	ASTM B625、EN 10088-2
納品状態	溶体化焼鈍、光輝焼鈍または酸洗
フォーム	ストレート長または U ベンド、シームレスまたは溶接

寸法的には、チューブはアメリカのルートでは ASME B36.19M の外径と壁のスケジュールに準拠し、ヨーロッパのルートでは EN 10216-5 の公差表に従います。シェルアンドチューブ交換器用の U ベンド チューブは、製造業者と合意された制御された楕円率および応力緩和要件を備えて供給されます。

904L と他のオーステナイト系グレードとの比較

この表は、化学処理の主要な役割を定性的にランク付けしており、参考のために二相グレード 2205 の代替品を示しています。

学年	耐孔食性	耐硫酸性	降伏強さ	相対コスト
316L	適度	貧しい	標準	低い
317L	良い	公平	標準	中くらい
904L	素晴らしい	素晴らしい	標準	高い
デュプレックス 2205	素晴らしい	適度	約2倍	中～高

Duplex 2205 は、より高い強度と優れた塩化物性能を備えていますが、銅が含まれていないため、還元酸に対する耐性は低くなります。混合酸環境が支配的な場合には、904L がより信頼できる選択肢となります。高圧と塩化物分解が主流の場合、二相法のほうが経済的であることがよくあります。

製造と品質管理

曲げと成形: 316L よりも加工硬化率が高いため、タイトな形状には十分な曲げ半径と中間焼鈍が使用されます。

溶接: AWS ER385 分類に一致する過合金フィラー、低入熱、完全なアルゴン パージ、および低いパス間温度

溶接後処理: チューブが使用に入る前に熱着色を除去するための酸洗、ブラッシング、または電解研磨

試験: 標準として静水圧試験または渦電流試験に加え、サンプルの平坦化、フレア、逆曲げ試験も実施

認証: E​​N 10204 3.1 ミルテスト証明書には、熱番号、分析、機械的結果、および参照規格が記載されています

清浄度: 残留汚染が腐食の原因となる凝縮器やその他のユニットのチューブは脱脂され、キャップが取り付けられています。

これらの対策を組み合わせることで、完成したアセンブリの耐食性が親金属の耐食性に近い状態に保たれます。これは、プラントが設置後に実際に依存する特性です。

よくある質問

Q: 化学プラントではなぜ 316L チューブよりも 904L チューブが好まれるのですか?
316L は熱または濃硫酸や濃リン酸の攻撃を受けて塩化物孔食が発生するのに対し、904L はこれらの媒体に耐性があるためです。また、塩化物応力腐食割れにも耐性があり、チューブ破損の一般的な原因を取り除きます。

Q: 904L チューブはシームレス形状と溶接形状の両方で入手できますか?
はい。シームレスチューブは ASTM B677 に準拠して製造され、溶接チューブは ASTM B674 に準拠し、欧州の要件をカバーする EN 10216-5 および EN 10217-7 に準拠しています。溶接されたチューブは、完全な耐食性を回復するために溶接後に溶体化処理されます。

Q: 904L チューブは塩酸を処理できますか?
希薄な低温の流れでは、はい、それが一般的な用途です。高温の濃塩酸は、標準的なオーステナイト グレードの実際的な限界を超えており、異なる合金ファミリーが必要です。

Q: 硫酸クーラーにはどのくらいの壁の厚さが使用されますか?
合金の耐食性は厚さに依存しないため、壁の厚さは腐食代ではなく交換器の機械的および熱的設計によって設定されます。一般的なチューブは標準スケジュールに従い、直径が小さい場合は最小壁が約 1 mm になります。

Q: 904L チューブは溶接前に特別な洗浄が必要ですか?
はい。ジョイント領域にはオイル、グリース、マーキングインク、塩化物による汚染があってはなりません。また、内面に酸化スケールが形成されないようにボアをアルゴンパージする必要があります。

Q: 904L チューブは出荷前にどのようにテストされますか?
標準試験には、化学分析、引張試験、平坦化試験、静水圧試験または渦流試験、寸法検査が含まれます。また、発注書で必要な場合には粒界腐食試験も追加されます。