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适用于油气行业的典型材料Alloy 400 和 Alloy K-500

2024-07-15 16:33:43

文章目录

    油气开采的过程非常复杂。石油和天然气都是复杂的有机混合物,它们的组成在不同沉积地点有所不同。石油主要由烃类、硫、氧和氮化合物等组成,而天然气则包括甲烷、乙烷和丙烷,还含有微量的硫化氢等成分。因此,用于提取石油和天然气的设备材料必须具备抗点蚀、抗缝隙腐蚀和抗应力腐蚀开裂的特性。

    根据国际能源署发布的《2017世界能源展望》,预计到2040年,全球对能源的需求将增加30%。尽管可再生能源如风能和太阳能已经在一定程度上发展和商业化,但在未来相当长的时间内,全球能源供应仍然主要依赖于石油和天然气。近年来,为了确保长期可持续使用化石燃料,通过深度钻探和二次、三次开采,已经提高了可开采的石油和天然气矿层的利用率。

    随着油气储量的不断下降,寻找新的矿床变得越来越困难,因此油气开采对材料处理技术的要求将变得越来越高。无论在现在,还是未来,镍合金与特种钢都会为世界能源和燃料供应做出一份贡献。Alloy 400和Alloy K-500是适用于油气行业的两种典型材料。

    Alloy 400

    W.Nr.:2.4360

    UNS:N04400

    Alloy 400 是一种对多类还原性介质都具有一流抗腐蚀性的镍铜合金,同时也具备一定的机械性能。针对不含空气的氢氟酸、中性和碱性盐溶液的抗腐蚀性能尤为出色。

    Alloy 400可用于建造核燃料生产中的铀提炼和同位素分离装置。它是盐溶液浓缩和结晶、氯乙烯单体(VCM)生产、MDI 和TDI 生产以及石油炼制的设备标准材料。Alloy 400 还用于制造给水加热器和蒸汽发生器传热管、海上石油和天然气生产中所用的护套管道及平台钢柱。这种材料已被认证用于工作温度在 -10 至 425°C(18 至 797°F)之间的压力容器。

    材料特性

    ●对氯化物引起的应力腐蚀开裂具有良好的抗力

    ●在低温下仍保持出色的强度

    ●与其他高合金材料相比,易于加工

    ●根据VdTÜV 263号材料表,已被认证可用于-10至425°C(14至797°F)的压力容器,根据《ASME锅炉和压力容器规范》,最高使用温度可达480°C(896°F)

    化学成分概览(%):

     

    Ni

    Fe

    C

    Mn

    Si

    Al

    Cu

    Min.

    63

    1

     

     

     

     

    28

    Max.

     

    2.5

    0.15

    2

    0.5

    0.5

    34

    耐腐蚀性

    Alloy 400对中性盐和碱性盐具有优异的抗腐蚀性能,因此长期以来一直是制盐领域的标准材料。Alloy 400是少数可以接触氟、氢氟酸和氟化氢以及其化合物的材料之一。该材料具有出色的抗碱性介质腐蚀性能。与铜基合金相比,它在海水中的性能也非常出色,抗气蚀性能也更优秀。Alloy 400对不通气的稀释无机酸(如硫酸和盐酸)有良好的抗蚀性能。

    由于该合金不含铬,在氧化条件下腐蚀率会显著增加。虽然Alloy 400可耐应力腐蚀开裂,但在含汞或潮湿的氢氟酸蒸汽中会出现应力裂纹。如需在上述条件下使用,必须进行去应力退火处理。

    应用领域

    合金400的常见应用领域包括:

    ●发电厂的给水和蒸汽发生器传热管

    ●制盐厂的盐水加热器和再压缩蒸发器

    ●硫酸和氢氟酸烷基化

    ●化工行业的热交换器

    ●矿物油蒸馏厂的电镀设备

    ●海上平台的防溅区内衬

    ●船舶的叶轮和泵轴

    Alloy K-500

    W.Nr.:2.4375

    UNS:N05500

    Alloy K-500 是一种镍铜合金,添加铝和钛以提高合金强度。

    相比 Alloy 400,沉淀硬化处理使 Alloy K-500的屈服强度增加了近两倍,而抗拉强度也增加了一倍,同时保留了优异的抗腐蚀性。

    即使在高温下,Alloy K-500依然能够保持优异的耐腐蚀性和高强度。该合金无磁性,加工后无需进行热处理,或在固溶退火或沉淀硬化状态下加工并进行后续热处理。

    材料特性

    ●合金K-500的材料特性包括:

    ●在海洋工程和化工行业的许多应用中具有优异的耐腐蚀性

    ●对氯化物引起的应力腐蚀开裂有很好的抗腐蚀性

    ●沉淀硬化条件下,在温度高达650 °C (1,202 °F)时依然能保持高抗拉强度

    ●沉淀硬化状态下具有良好的疲劳强度

    ●低至-100 °C (-148 °F)依然保持无磁性

    化学成分概览(%):

     

    Ni

    Fe

    C

    Mn

    Si

    Al

    Cu

    Ti

    P

    S

    Pb

    Sn

    Zn

    Min.

    63

    0.5

     

     

     

    2.3

    27

    0.35

     

     

     

     

     

    Max.

     

    2

    0.18

    1.5

    0.5

    3.15

    33

    0.85

    0.02

    0.01

    0.006

    0.006

    0.02

    耐腐蚀性

    Alloy K-500的耐腐蚀性能在一般条件下与 Alloy 400相当。从纯净水到高浓度的盐溶液和碱溶液,该合金对许多介质都有卓越的耐腐蚀性。 Alloy K-500几乎不受氯离子引起的应力腐蚀开裂影响。在沉淀硬化状态和接近屈服强度的应力条件下,该材料对热氢氟酸蒸汽引起的应力腐蚀开裂较敏感。Alloy K-500在快速流动的海水和海风中已被证明具有良好的耐蚀性。但在流动较少或静止的海水中,可能发生点蚀。Alloy K-500也具有很好的抗酸性气体介质的能力。

    应用领域

    合金K-500广泛应于海水、海洋工程、化工和石油化工行业以及造船业。

    典型应用包括:

    ●海水中的阀门密封、泵套和耐磨环

    ●泵轴和螺旋桨轴

    ●安装元件/紧固件,如海风区和飞溅区的螺栓

    ●拖轮绳缆铠装

    ●弹簧

    ●石油工业中的钻井设备部件

    ●飞机仪表部件

    可供产品

    上海科赛斯特种合金有限公司可生产供应Monel 400和Monel K-500棒材,板材,带材,管子,毛细管,管件,法兰,锻件,紧固件和焊材等,请联系我们获得更多产品详情。

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