V industrijskih instrumentih je zanesljivost senzorja ali merilnika pretoka odvisna ne samo od njegove elektronike in natančnosti, temveč tudi od materialov, ki pridejo v neposreden stik s procesnim medijem. Te kontaktne površine so splošno znane kot materiali z mokrimi deli ali zmočeni materiali.
Za senzorje tlaka, oddajnike nivoja, elektromagnetne merilnike pretoka in temperaturne instrumente je izbira pravilnega mokrega materiala bistvenega pomena za preprečevanje korozije, zagotavljanje dolgoročne- stabilnosti in zmanjšanje stroškov vzdrževanja.
V tem članku bomo razložili razlike med 6 najboljšimi mokrimi materiali, nerjavečim jeklom 316L, Hastelloy C-276, tantalom, nikljem, titanom in monelom ter zagotovili smernice za izbiro pravega materiala za različne industrijske aplikacije.
Kaj so materiali za mokre dele?
Materiali mokrih delov se nanašajo na vse komponente znotraj instrumenta, ki so izpostavljene izmerjeni tekočini ali plinu. Primeri vključujejo:
- Senzorske membrane
- Obloge in elektrode merilnika pretoka
- Procesne povezave
- Ohišja sond
- Merilne cevi
Ker so te komponente nenehno izpostavljene kemikalijam, morski vodi, kislinam, alkalijam ali tekočinam z visoko-temperaturo, postane združljivost materialov izjemno pomembna.
Nepravilna izbira materiala lahko povzroči:
- Korozija in puščanje
- Premik meritve
- Zmanjšana življenjska doba senzorja
- Pogosto vzdrževanje
- Varnostna tveganja v nevarnih okoljih
Nerjaveče jeklo 316L
Nerjaveče jeklo 316L je standardni mokri material, ki se uporablja v večiniindustrijski instrumenti. Zagotavlja odlično mehansko trdnost, dobro odpornost proti koroziji in stroškovno{1}}učinkovito delovanje. "L" pomeni nizko vsebnost ogljika, kar izboljša učinkovitost varjenja in zmanjša tveganje interkristalne korozije.
Prednosti
Ekonomično in široko dostopno
Dobra odpornost na vodo, olje in blage kemikalije
Higieničen in primeren za uporabo v hrani
Odlična mehanska trdnost
Omejitve
316L lahko trpi zaradi luknjičaste korozije v okoljih, ki vsebujejo visoke koncentracije klorida, kot so morska voda ali raztopine soli. Prav tako ni idealen za močne kisline.
Tipične aplikacije
Sistemi čiste vode
HVAC sistemi
Predelava hrane in pijače
Splošne industrijske tekočine
Blagi kemični procesi
Hastelloy C-276
Hastelloy C-276 je zlitina niklja-molibdena-kroma, zasnovana za zelo korozivna okolja. Je ena najbolj vsestranskih zlitin, odpornih proti koroziji, ki so na voljo v industriji instrumentov. Deluje izjemno dobro v oksidacijskih in redukcijskih kemičnih okoljih.
Prednosti
Izjemna odpornost na klorovodikovo kislino
Odlična zmogljivost v mokrih okoljih s klorom
Odporen proti luknjičasti in razpokani koroziji
Stabilen pri visokih temperaturah
Omejitve
Višji stroški kot nerjavno jeklo
Težje strojno in varjeno
Tipične aplikacije
Obrati za kemično predelavo
Sistemi za prenos kisline
Razžveplanje dimnih plinov
Obdelava odpadne kisline
Agresivne industrijske kemikalije
tantal
Tantal velja za eno najbolj{0}}odpornih kovin, ki se uporabljajo v industrijskih instrumentih. Njegova kemična stabilnost je izjemno visoka, še posebej v močno kislih okoljih.
V številnih aplikacijah se tantal obnese podobno kot steklo glede odpornosti proti koroziji, medtem ko ohranja trdnost kovine.
Prednosti
Izjemna odpornost na močne kisline
Odlična dolgoročna-kemijska stabilnost
Zelo zanesljiv v okoljih s hudo korozijo
Omejitve
Zelo drag material
Težavna obdelava in izdelava
Ni primerno za okolja s fluorovodikovo kislino
Tipične aplikacije
Koncentrirana žveplova kislina
Sistemi klorovodikove kisline
Farmacevtsko kemična predelava
Kemična-industrija visoke čistosti
Nikelj
Čisti nikelj zagotavlja odlično odpornost na alkalne medije in nekatere nevtralne kemikalije. Običajno se uporablja v aplikacijah s kavstično sodo in sistemih za obdelavo alk.
Prednosti
Odlična odpornost na natrijev hidroksid
Dobro delovanje v alkalnih okoljih
Dobra toplotna prevodnost
Omejitve
Slaba odpornost na močne oksidativne kisline
Omejena uporaba v-medijih, bogatih s kloridom
Tipične aplikacije
Sistemi s kavstično sodo
Alkalne kemične tovarne
Rezervoarji za shranjevanje kemikalij
Industrijski čistilni sistemi
Titan
Titan je splošno znan po svoji izjemni odpornosti proti koroziji z morsko vodo in kloridom. Na svoji površini tvori stabilno oksidno plast, ki zagotavlja dolgoročno-zaščito tudi v težkih morskih okoljih. Titan poleg odpornosti proti koroziji ponuja tudi visoko razmerje med -trdnostjo in-težo.
Prednosti
Odlična odpornost na morsko vodo
Močna kloridna odpornost proti koroziji
Lahek, a mehansko močan
Dolga življenjska doba v morskih okoljih
Omejitve
Dražji od nerjavečega jekla
Varjenje in strojna obdelava zahtevata posebne postopke
Tipične aplikacije
Razsoljevanje morske vode
Pomorska tehnika
Platforme na morju
Hladilni sistemi s slano vodo
Čiščenje obalnih odpadnih voda
Monel
Monel je nikljev-bakrova zlitina, znana po odlični odpornosti na morsko vodo, alkalije in fluorovodikovo kislino. Prav tako ohranja močne mehanske lastnosti v širokem temperaturnem območju.
Prednosti
Odlična odpornost na morsko vodo
Dobro delovanje v alkalnih okoljih
Visoka mehanska trdnost
Odporen na fluorovodikovo kislino
Omejitve
Dražji od nerjavečega jekla 316L
Omejena odpornost na nekatere oksidativne kisline
Tipične aplikacije
Nafta in plin na morju
Morski ventili in črpalke
Sistemi za slano vodo
Uporaba fluorovodikove kisline
Primerjava običajnih mokrih materialov
|
Material |
Glavna prednost |
Najboljše za |
Raven stroškov |
|
Nerjaveče jeklo 316L |
Stroškovno-učinkovit in vsestranski |
Voda, hrana, blage kemikalije |
Nizka |
|
Hastelloy C-276 |
Močna kislinska odpornost |
Agresivne kemikalije |
visoko |
|
tantal |
Ekstremna odpornost proti koroziji |
Koncentrirane kisline |
Zelo visoko |
|
Nikelj |
Odpornost na alkalije |
Kavstična soda |
Srednje |
|
Titan |
Odpornost na morsko vodo |
Morske aplikacije |
visoko |
|
Monel |
Morska voda + HF odpornost |
Morje in slana voda |
Srednje-Visoko |
Kako izbrati pravi mokri material
Izbira pravega materiala je odvisna od več pomembnih dejavnikov.
1. Kemijska združljivost
Prva pozornost je kemična sestava procesnega medija.
Na primer:
Voda in blage tekočine → Nerjaveče jeklo 316L
Raztopine morske vode in klorida → titan ali monel
Močne kisline → Hastelloy C-276 ali tantal
Alkalne tekočine → Nikelj
Pred končno izbiro vedno preverite tabele združljivosti proti koroziji.
2. Temperatura in tlak
Visoke temperature lahko pospešijo korozijo. Nekateri materiali pri povišanih temperaturah izgubijo trdnost ali odpornost proti koroziji.
Za težke pogoje delovanja:
Visokotemperaturne kisline → Hastelloy C-276
Pomorski visokotlačni-sistemi → Titan
Kriogeni pogoji → Monel
3. Proračun in življenjska doba opreme
Medtem ko so eksotične zlitine na začetku dražje, lahko sčasoma znatno skrajšajo čas nedelovanja in stroške zamenjave.
Za splošno uporabo pogosto zadostuje 316L.
Za visoko korozivna okolja lahko naložba v Hastelloy ali Titanium močno izboljša zanesljivost.
Tipične uporabe v industriji
Voda in odpadna voda
Sveža voda → Nerjaveče jeklo 316L
Morska voda → Titan
Kemijska industrija
Kislinski sistemi → Hastelloy C-276 ali Tantal
Alkalijski sistemi → Nikelj
Marine & Offshore
Cevovodi za slano vodo → Monel ali Titanium
Hrana in pijača
Higienske procesne linije → nerjaveče jeklo 316L
Izbira materiala mokrih delov je eden najpomembnejših dejavnikov pri zagotavljanju zanesljivosti in življenjske dobe industrijskih instrumentov. Različni materiali ponujajo različne prednosti v smislu odpornosti proti koroziji, mehanske trdnosti, temperaturne tolerance in stroškov.
Še vedno niste prepričani, kako izbrati pravi material za mokre dele? Kontaktirajte nas za pomoč.