اخبار

فلنج های مس نیکل به طور گسترده ای در مهندسی دریایی، صنعت شیمیایی، کشتی سازی و تصفیه آب دریا استفاده می شود. مزایای محصولات آنها عمدتا در مقاومت در برابر خوردگی است.خواص مکانیکی، قابل پردازش و هزینه های کلی، همانطور که در زیر توضیح داده شده است:
1مقاومت عالی در برابر آب دریا و خوردگی کلرید
مقاومت در برابر خوردگی کامل آب دریا: آلیاژ های مس نیکل (مانند Cu-Ni 90/10، 70/30) در هنگام قرار گرفتن در معرض آب دریا یک لایه متراکم از فیلم غیرفعال کننده اکسید مس (Cu2O) را بر روی سطوح خود تشکیل می دهند,به طور موثر از نفوذ یون های کلرید جلوگیری می کند. با نرخ خوردگی سالانه به طور معمول <0.05 میلی متر، بسیار پایین تر از فولاد کربن (0.1 × 0.5 میلی متر در سال) و فولاد ضد زنگ معمولی (0.05 × 0.2 میلی متر در سال).برای مثال، در سیستم های لوله کشی آب دریا کشتی، فلنج های مس نیکل می توانند در تماس مستقیم با آب دریا برای بیش از 20 سال بدون تعویض کار کنند، در حالی که فلنج های فولاد کربن،حتی با پوشش های مقاوم به خوردگی، ممکن است در عرض پنج سال حفره ایجاد شود.
مقاومت در برابر خوردگی حفره و خوردگی استرس: آلیاژ های مس نیکل تقریباً هیچ خوردگی حفره ای در محیط های یون کلرید نشان نمی دهند (پوتانسیل حفره > + 0.2 V در مقابلSCE) و در برابر ترک خوردگی استرس ناشی از کلراید (SCC) مصون هستنددر مقایسه با فولاد ضد زنگ 316L، که هنوز هم ممکن است به دلیل خوردگی شکاف در محیط های آب دریا شکست بخورد، خوردگی سطوح مهر و موم فلنج مس نیکل ناچیز است.
مقاومت در برابر سولفید و آلودگی های زیستی: یون های مس دارای خواص ضد باکتری طبیعی هستند که باعث مهار اتصال میکروارگانیسم ها (مانند برنکل ها و جلبک ها) به آب دریا می شوند و باعث کاهش آلودگی های زیستی می شوند.علاوه بر این، در محیط های نفت و گاز حاوی H2S، آلیاژ های مس و نیکل بعید است که تحت کرک فشار سولفید (SSC) قرار گیرند.با توجه به این که فولاد کربن و فولاد کم آلیاژ در چنین محیط هایی نیاز به درمان ضد خوردگی اضافی دارند..
II. خواص مکانیکی عالی و مقاومت در برابر دما
تعادل قدرت و سفتی: آلیاژ های مس نیکل دارای مقاومت کششی 300-450 MPa و میزان کشش بیش از 30٪ هستند که قدرت بالا را با سفتی ضربه ترکیب می کنند. به عنوان مثال،فلنج های Cu-Ni 70/30 در -196°C سخت بودن خوبی را حفظ می کنند، که آنها را برای سیستم های آب دریا با دمای پایین در ترمینال های دریافت گاز طبیعی مایع (LNG) مناسب می کند؛ در مقابل،فولاد کربن در دمای پایین شکننده می شود و نیاز به درمان عادی دارد..
ثبات در محیط های متوسط درجه حرارت: آلیاژ های مس نیکل می توانند در دمای 200~300 درجه سانتیگراد با کاهش قدرت کمتر از 10٪ به مدت طولانی مورد استفاده قرار گیرند.که آنها را برای کاربردهای مانند مبادلات گرما و لوله های گرمایش آب دریا مناسب می کنددر مقابل، فولاد ضد زنگ آستنیتیک ممکن است به دلیل بارش کربید در دمای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد دچار خوردگی بین دانه شود، در حالی که آلیاژ های مس و نیکل این خطر را ایجاد نمی کنند.
3عملکرد عالی ماشینکاری و جوش
ویژگی های شکل دهی و ماشینکاری: آلیاژ های مس نیکل دارای پلاستیکیتی خوب هستند و می توانند از طریق خم کردن سرد، جعل گرم و سایر فرآیندهای دیگر شکل داده شوند.آنها به راحتی سخت نمی شوند (مؤشر سخت شدن کار < 0).3) ، و کارایی ماشینکاری آنها از فولاد دوگانه و آلیاژ های مبتنی بر نیکل بیشتر است.فلانژ های دریایی مس نیکل می توانند مستقیماً از طریق فشار سرد به لوازم پیچیده تولید شوند.، در حالی که فولاد دوگانه نیاز به کنترل تغییر شکل برای جلوگیری از ترک دارد.
سازگاری گسترده ای در جوش: آلیاژ های مس و نیکل را می توان با استفاده از فرآیندهای جوش قوس دستی TIG ، MIG و TIG جوش داد. نیازی به گرمایش قبلی یا درمان حرارتی پس از جوش نیست.و ناحیه گرمایی تحت تاثیر قرار نمی گیرد و خوردگی بین دانه ها را نشان نمی دهد.در مقایسه با آلیاژ های نیکل (مانند Inconel 625) ، که نیاز به کنترل دقیق دمای میان مسیر در هنگام جوش دارند، دشواری فرآیند به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
4. رسانایی حرارتی و مزایای اقتصادی
بهره وری بالا از رسانایی حرارتی: رسانایی حرارتی آلیاژ های مس نیکل به 16W/mK می رسد، تقریبا 1.5 برابر از فولاد ضد زنگ 316L (16W/mK)که آنها را برای کاربردهایی که نیاز به تبعید سریع گرما یا تبادل گرما دارند مناسب می کند (e(به عنوان مثال، فلنج های خنک کننده آب دریا) ، بنابراین غلظت استرس حرارتی را کاهش می دهد.
بهره وری از هزینه ها و طول عمر: آلیاژ های مس و نیکل گران تر از فولاد کربن و فولاد ضد زنگ معمولی هستند اما ارزان تر از آلیاژ های مبتنی بر نیکل (به عنوان مثال،اینکونل 625 3 تا 5 برابر گران تر است)در مهندسی دریایی، مزیت هزینه چرخه عمر (LCC) فلنج های مس نیکل قابل توجه استیک پلت فرم دریایی خاص با استفاده از فلنج های Cu-Ni 90/10 هزینه اولیه 30٪ بالاتر از 316L را داشت، اما هزینه های عملیاتی و نگهداری بیش از ۲۰ سال به میزان ۶۰٪ کاهش یافت که منجر به کاهش هزینه های کلی شد.
5ویژگی های ارزش افزوده مقاوم در برابر محیط زیست و آب و هوا
خطر آزاد شدن فلزات سنگین وجود ندارد: میزان آزاد شدن یون های مس در آلیاژ های مس نیکل بسیار کم است (<0.01 mg/L)که با استانداردهای تخلیه آب دریا مطابقت دارد و برای پروژه های مهندسی دریایی با الزامات سختگیرانه زیست محیطی مناسب است.با این حال، برخی از فلنج های فولاد ضد زنگ ممکن است در معرض قرار گرفتن طولانی مدت در آب دریا، یون های نیکل را آزاد کنند، که خطرات زیست محیطی را ایجاد می کند.
مقاومت در برابر خوردگی جوی و آلودگی: آلیاژ های مس و نیکل یک پتین مس آبی سبز (کلورید مس پایه) را در سطوح خود در جوی دریایی تشکیل می دهند که باعث جلوگیری بیشتر از خوردگی می شود.که آنها را برای لوله های در معرض ساحل مناسب می کند· سطوح صاف آنها همچنین دارای خواص ضد باکتری هستند، مقاومت جریان ناشی از آلودگی را کاهش می دهند و فرکانس نگهداری را کاهش می دهند.
خلاصه
فلانژ های مس نیکل با مزایای اصلی خود از مقاومت در برابر خوردگی آب دریا + خواص مکانیکی متعادل + سهولت پردازش، به مواد مورد علاقه برای مهندسی دریایی تبدیل شده اند.کشتی هادر مقایسه با فولاد ضد زنگ و فولاد کربن، دوام طولانی مدت آنها در محیط های یون کلرید و هزینه کلی آنها به ویژه قابل توجه است.در مقایسه با آلیاژ های نیکلدر سناریوهای خوردگی متوسط و غیر شدید، مزایای اقتصادی بیشتری را ارائه می دهند.و الزامات زیست محیطی باید در نظر گرفته شود تا به طور کامل از مزایای متعادل آنها در مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی استفاده شود.