Quel est le meilleur matériau pour un échangeur de chaleur ?
La plus grande consommation d'échangeurs de chaleur reste le titane et l'acier inoxydable ordinaire, tels que 316L, 304, 317L, 310S et d'autres matériaux, et la consommation annuelle est supérieure à un million de tonnes. Alors quel est le meilleur matériau ? Maîtrisez les propriétés des 10 types de métaux spéciaux suivants et choisissez des matériaux adaptés à l'environnement. Pour les professionnels de ce domaine, la sélection des matériaux peut permettre d’économiser beaucoup de coûts.
1. Échangeur de chaleur à serpentin en titane, GR.1
Non-alloyed titanium, light weight, density 4.51, can naturally generate passivation protective film (Ti2O3), and if it is damaged, it has "self-healing", so the corrosion resistance is better than stainless steel, it is suitable for chlorine-containing media (Cl - Typical materials with concentration >200 mg/L, température inférieure ou égale à 130 degrés). Dans les solutions d'eau de mer et d'autres chlorures (comme CaCl2) ne dépassant pas 120 degrés, il n'est pratiquement pas corrodé. Généralement, il peut être utilisé pour l'eau de mer inférieure à 135 degrés et l'eau salée (NaCl) de diverses concentrations inférieures à 165 degrés. Le titane a également une bonne résistance à la corrosion dans les acides organiques en dessous du point d'ébullition (tels que l'acide nitrique concentré, l'acide carbonique concentré, etc.) et la lessive diluée.
Le titane a une mauvaise résistance à la corrosion dans H2SO4, HCl, HF et eau régale. Dans certaines solutions concentrées de chlorure à haute température (au-dessus de 120 degrés) (telles que les eaux usées avec un pH > 7 et une concentration de chlorure > 200 mg/L), une corrosion caverneuse ou une corrosion sous contrainte peut également être provoquée. Dans ce cas, un alliage titane-palladium doit être utilisé.
Super acier inoxydable de 2,904 L
Il s'agit d'un acier inoxydable austénitique économique qui prend en compte à la fois le prix et la résistance à la corrosion. Il a une bonne résistance à la corrosion et convient particulièrement à l'acide sulfurique général, à l'acide phosphorique et à d'autres acides et halogénures (y compris Cl- et F-). En raison de sa teneur élevée en Cr, Ni et Mo, il présente une bonne résistance à la corrosion sous contrainte, à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse. Pour certains environnements d'acide sulfurique à faible concentration, il peut être utilisé à la place du 254SMO dans certaines conditions de travail.
3. Hastelloy C-276
Il présente une bonne résistance à la corrosion : il est peu affecté par les ions chlorures ou les chlorures ; il présente une excellente résistance à la corrosion à diverses concentrations d'acide sulfurique et est l'un des rares matériaux pouvant être utilisés dans l'acide sulfurique concentré chaud ; Largement utilisé dans les acides organiques (tels que l'acide formique, l'acide acétique), l'acide HF à haute température et certaines concentrations d'acide chlorhydrique (<40%), phosphoric acid (≤50%); chloride, fluoride and organic solvent (such as methanol, ethanol).
4.Monel 400
Alliage à base de nickel Ni (environ 70 %)-Cu (environ 30 %). Bonne résistance à la corrosion dans des milieux tels que l'acide sulfurique non aéré avec une concentration inférieure à 80 % et une température ne dépassant pas 50 degrés ~ 100 degrés, l'acide HF avec une concentration inférieure à 50 % et une température inférieure à 100 degrés, l'acide acétique et l'alcali caustique. Il est particulièrement adapté aux solutions de chlorure acide, à l'eau saumâtre et à l'eau salée dans certaines conditions de travail ; il a une bonne résistance aux hautes températures. Cependant, il ne convient pas aux acides sulfurique, chlorhydrique et nitrique concentrés et est sensible aux attaques du mercure (parfois présent comme impureté).
5. Incoloy825
Il convient à l'acide sulfurique de diverses concentrations à basse température ; il a une bonne résistance à la corrosion dans une solution alcaline caustique (telle que NaOH) avec une concentration de 50 % à 70 % et ne produit pas de fissuration par corrosion sous contrainte. Il est cependant sensible à la corrosion caverneuse provoquée par les chlorures. De plus, les performances d’emboutissage ne sont pas très bonnes, ce n’est donc pas un matériau couramment utilisé pour les plaques.
6. Alliage titane-palladium, bobine de titane grade 11
Il s'agit de titane non allié additionné de palladium ({{0}},12 % ~ 0,25 %), améliorant ainsi considérablement la résistance à la corrosion du titane en milieu acide. Par exemple, il présente une bonne résistance à la corrosion à l'acide nitrique avec une concentration de 70 %, à l'acide chlorhydrique contenant des ions oxydants (tels que Fe+, Cu+) et aux solutions de galvanoplastie. De plus, il peut toujours être utilisé pour diluer l'acide sulfurique avec une concentration inférieure ou égale à 10 % et une température inférieure ou égale à 70 degrés.
7. Alliage 59
Les alliages à base de nickel Alloy59 surpassent les autres aciers inoxydables Ni-Cr-Mo lors des tests de corrosion standard dans la plupart des environnements oxydants. Le taux de corrosion de l'alliage à base de nickel Alloy59 dans certains environnements réducteurs (tels que l'acide sulfurique bouillant à 10 %) est plus de trois fois inférieur à celui des alliages Ni-Cr-Mo conventionnels, et il convient également aux industries de transformation chimique pour réduire environnements. L'alliage à base de nickel Alloy59 présente une excellente résistance à la corrosion dans l'acide chlorhydrique.
8.BC-1
L'alliage HASTELLOY® HYBRID-BC1® (UNS N10362) est un produit breveté de Hastelloy Company aux États-Unis. Comparé aux alliages Hastelloy de la série C, le BC-1 présente une résistance plus élevée à la corrosion par l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique, et est extrêmement résistant à la corrosion par piqûre et à la corrosion caverneuse. .
L'alliage BC-1 résiste à la corrosion acide réductrice exposée à des environnements oxydants jusqu'à 427 degrés (800 degrés F).
