ஹைட்ரஜனை எதிர்க்கும் எஃகுகள் – ஹைட்ரஜன் (H₂) சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள்
ஹைட்ரஜன் சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் எஃகுகள், ஹைட்ரஜனின் வெப்பநிலை, அழுத்தம், வடிவம் மற்றும் பொருளின் சிதைவு இயங்குமுறை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும். "ஹைட்ரஜனை எதிர்க்கும் எஃகு" என்பதற்கு ஒரே, உலகளாவிய தரம் என்று எதுவும் இல்லை. ஹைட்ரஜன் வாயு அமைப்புகளில் பிற பொருட்களும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.2 சுற்றுப்புற வெப்பநிலையிலும், மற்றவை உயர்-வெப்பநிலை சுத்திகரிப்பு மற்றும் பெட்ரோலிய வேதியியல் ஆலைகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
நடைமுறையில், மூன்று நிகழ்வுகள் குறிப்பாக முக்கியமானவை: ஹைட்ரஜன் உடையக்கூடிய தன்மை (HE), உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் தாக்குதல் (HTHA) மற்றும் ஹைட்ரஜனால் தூண்டப்பட்ட விரிசல் (HIC).
ஹைட்ரஜனைக் கொண்டிருக்கும் நிறுவல்களுக்காகக் கருதப்படும் பொருட்களில், மற்றவற்றுடன், கார்பன் மற்றும் குறைந்த கலப்புலோக எஃகுகள், குரோமியம்-மாலிப்டினம் (Cr-Mo) எஃகுகள் ஆகியவை அடங்கும். துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆஸ்டெனிடிக் மற்றும் நிக்கல் கலப்புலோகங்கள். இருப்பினும், சரியான தேர்விற்கு குறிப்பிட்ட இயக்க நிலைமைகளின் பகுப்பாய்வு தேவைப்படுகிறது.
ஹைட்ரஜன் எஃகை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?
ஹைட்ரஜன், உலோகங்களின் பண்புகளைப் பல்வேறு வழிகளில் பாதிக்கக்கூடும். எனவே, ஒரு பொருள் "ஹைட்ரஜனில்" செயல்படுகிறது என்று வெறுமனே கூறுவது, பொருத்தமான தரத்திலான எஃகைத் தீர்மானிக்கப் போதுமானதல்ல.
மற்றவற்றுடன், பின்வருபவை முக்கியமானவை:
- இயக்க வெப்பநிலை,
- ஹைட்ரஜனின் மொத்த அழுத்தம் மற்றும் பகுதி அழுத்தம்,
- ஹைட்ரஜனின் வடிவம் மற்றும் மூலம்,
- பொருளின் நுண்ணமைப்பு,
- எஃகின் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை,
- வெப்ப சிகிச்சை,
- உள் மற்றும் செயல்பாட்டு அழுத்தங்கள்,
- பற்றவைப்புகள் மற்றும் வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட பகுதிகள் இருத்தல்,
- சுற்றுச்சூழலின் வேதியியல் கலவை
- நேரிடுதல் காலம்.
எனவே, ஹைட்ரஜனுக்கு ஒரு பொருளின் எதிர்ப்புத்திறன் என்பது ஒரே மாதிரியான, மாறாத பொருள் பண்பு அல்ல.
ஹைட்ரஜன் உடையக்கூடிய தன்மை (HE)
ஹைட்ரஜன் உடையக்கூடிய தன்மை உலோகப் பொருளில் ஹைட்ரஜன் இருப்பதன் காரணமாக, அதன் இயந்திரவியல் பண்புகள் சிதைவடைவதற்கு வழிவகுக்கும் ஒரு நிகழ்வு ஆகும். ஹைட்ரஜன், உலோகத்தின் கட்டமைப்பிற்குள் ஊடுருவி, அதன் நீளும் தன்மை, முறிவுத் திண்மை, மற்றும் நிலையான மற்றும் சுழற்சிமுறை சுமைகளின் கீழ் அதன் செயல்பாடு போன்ற பலவற்றைப் பாதிக்கக்கூடும்.
அதிக வலிமை மற்றும் அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட எஃகுகள் குறிப்பாகப் பாதிக்கப்படலாம். இருப்பினும், இந்த அபாயம் அதன் நுண்ணமைப்பு, அழுத்தங்கள், வெப்பநிலை மற்றும் பொருளுக்குள் ஹைட்ரஜனைச் செலுத்தும் முறை ஆகியவற்றையும் சார்ந்துள்ளது.
300 தொடரைச் சேர்ந்த ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள், ஹைட்ரஜன் வாயு நிறுவல்களுக்காகக் கருதப்படும் பொருட்களின் ஒரு முக்கியக் குழுவாகும். எஃகு 316L / 1.4404 இது ஹைட்ரஜனுடன் நல்ல இணக்கத்தன்மையைக் காட்டுகிறது, மேலும் பல சூழ்நிலைகளில், ஹைட்ரஜனின் தாக்கத்திற்கு எளிதில் உள்ளாகும் கட்டமைப்பைக் கொண்ட எஃகுகளை விட மிகவும் சாதகமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.
HTHA – உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் தாக்குதல்
HTHA (உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் தாக்குதல்) இது பாரம்பரிய ஹைட்ரஜன் உடையக்கூடிய தன்மையிலிருந்து வேறுபட்ட ஒரு பொறிமுறையாகும்.
உயர்ந்த வெப்பநிலையில், ஹைட்ரஜன் எஃகினுள் ஊடுருவி, அதில் உள்ள கார்பனுடன் வினைபுரியும். இதன் விளைவாக உருவாகும் மீத்தேன், உலோகக் கட்டமைப்பிலிருந்து எளிதில் வெளியேற முடியாது. இது கார்பன் நீக்கம், வெற்றிட உருவாக்கம், நுண் விரிசல்கள் மற்றும் பொருளின் கட்டமைப்பில் படிப்படியான சிதைவு ஆகியவற்றிற்கு வழிவகுக்கும்.
இந்த நிகழ்வு பின்வருவனவற்றில் குறிப்பாக முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது:
- சுத்திகரிப்பு ஆலைகள்,
- ஹைட்ரோகிராக்கிங் மற்றும் ஹைட்ரோரிஃபைனிங் ஆலைகள்,
- பெட்ரோ கெமிக்கல் தொழில்,
- இரசாயனத் தொகுப்பு நிறுவல்கள்,
- அழுத்தத்தின் கீழ் சூடான ஹைட்ரஜனில் இயங்கும் சாதனம்.
குரோமியம் (Cr) மற்றும் மாலிப்டினம் (Mo) ஆகியவற்றைக் கொண்ட கலப்பு எஃகுகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான காரணங்களில் ஒன்று HTHA எதிர்ப்புத்திறன் ஆகும் . இந்தத் தனிமங்கள் இரும்பை விட அதிக நிலைத்தன்மை கொண்ட கார்பைடுகளை உருவாக்குகின்றன, இது ஹைட்ரஜனால் ஏற்படும் உயர்-வெப்பநிலை சிதைவுக்கு எதிரான பொருளின் எதிர்ப்புத்திறனை அதிகரிக்கிறது.
HIC – ஹைட்ரஜன் தூண்டப்பட்ட விரிசல்
HIC (ஹைட்ரஜனால் தூண்டப்பட்ட விரிசல்) பொருளில் ஹைட்ரஜன் குவிவதால் ஏற்படும் விரிசலைக் குறிக்கிறது. அணு ஹைட்ரஜன் உருவாகி எஃகினுள் ஊடுருவ அனுமதிக்கும் சூழல்களில், குறிப்பாக H2-ஐக் கொண்ட சில சூழல்களில் செயல்படும் எஃகுகளில் இந்த நிகழ்வு மிகவும் முக்கியமானது.2S.
நுண் கட்டமைப்பு இடைவெளிகள், உலோகமல்லாத உட்பொருட்கள் மற்றும் பிற ஹைட்ரஜன் பொறிகளில் ஹைட்ரஜன் குவியக்கூடும். குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளில், இது நுண் விரிசல்கள் உருவாகி ஒன்றிணைவதற்கு வழிவகுக்கிறது.
HIC-ஐ HTHA-வுடன் குழப்பிக்கொள்ளக் கூடாது. இவை வெவ்வேறு பொருள் சிதைவு வழிமுறைகள் மற்றும் இவற்றுக்கு வெவ்வேறு எஃகு தேர்வு அளவுகோல்கள் தேவைப்படுகின்றன.
ஹைட்ரஜனுடன் வேலை செய்வதற்கு என்னென்ன எஃகு வகைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன?
| பொருள் / இனங்கள் | பொருள் குழு | சுற்றுச்சூழலில் ஹைட்ரஜனின் முக்கியத்துவம் | வழக்கமான பயன்பாடு/குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| கார்பன் எஃகு | சி / சி-எம்என் | குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் சாத்தியமான பயன்பாடு | அவற்றுக்கு வெப்பநிலை, அழுத்தம், வலிமை மற்றும் சிதைவு வழிமுறை ஆகியவற்றின் மதிப்பீடு தேவைப்படுகிறது. |
| 16Mo3 / 1.5415 | மாலிப்டினம் எஃகு | உயர் வெப்பநிலையில் செயல்படுவதற்கான பொருள்; ஹைட்ரஜனைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு இயக்க நிலைமைகளின் பகுப்பாய்வு தேவைப்படுகிறது. | அழுத்த உபகரணங்கள், ஆற்றல் மற்றும் செயல்முறைத் தொழில்கள் |
| 13CrMo4-5 / 1.7335 / 15HM | Cr-Mo எஃகு | வழக்கமான கார்பன் எஃகுகளுடன் ஒப்பிடும்போது HTHA-க்கு அதிகரித்த எதிர்ப்புத்திறன் | அழுத்த உபகரணங்கள், பெட்ரோவேதியியல், உயர் வெப்பநிலை அமைப்புகள் |
| 10CrMo9-10 / 1.7380 / 10H2M | Cr-Mo எஃகு | கடுமையான உயர் வெப்பநிலை நிலைகளில் பயன்படுத்தப்படும் Cr-Mo எஃகு | குழாய் வழிகள், அழுத்த உபகரணங்கள், ஆற்றல் மற்றும் பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள் |
| H5M / X16CrMo5-1 / 1.7366 மற்றும் X11CrMo5 / X12CrMo5 / 12CrMo19-5 / 1.7362 | எஃகு சுமார் 5% Cr-Mo | HTHA-விற்கு அதிக எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட ஒரு குழு, மற்றவற்றுடன், அழுத்தத்தின் கீழ் உள்ள சூடான ஹைட்ரஜனில் பயன்படுத்த உத்தேசிக்கப்பட்டுள்ளது. | சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள், பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள், அம்மோனியா தொகுப்பு ஆலைகள், உயர் வெப்பநிலை உபகரணங்கள் மற்றும் குழாய்வழிகள் |
| ASTM A387 கிரே. 11 | தோராயமாக 1¼Cr-½Mo | உயர் வெப்பநிலையில் ஹைட்ரஜனுடன் செயல்படும் உபகரணங்களில் பயன்படுத்தப்படும் Cr-Mo எஃகு | தொட்டிகள் மற்றும் அழுத்த உபகரணங்களுக்கான தாள்கள் |
| ASTM A387 கிரே. 22 | தோராயமாக 2¼Cr-1Mo | ஹைட்ரஜன் சூழலில் உயர் வெப்பநிலை செயல்பாட்டிற்கான ஒரு முக்கியமான பொருள் குழு. | அழுத்த உபகரணங்கள், சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள் மற்றும் நீர் சுத்திகரிப்பு ஆலைகள் |
| 1.4307 / AISI 304L | ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு | பல பயன்பாடுகளில் ஹைட்ரஜனுடன் நல்ல இணக்கத்தன்மை | கேஸ் எச் நிறுவல்கள்2உண்மையான சூழலில் இயந்திர அளவுருக்களை மதிப்பிடுவது அவசியம். |
| 1.4404 / AISI 316L | ஆஸ்டெனிடிக் Cr-Ni-Mo எஃகு | நல்ல ஹைட்ரஜன் இணக்கத்தன்மை மற்றும் பல ஹைட்ரஜன் பயன்பாடுகளில் சாதகமான செயல்பாடு. | ஹைட்ரஜன் வாயு அமைப்புகளின் குழாய்கள், இணைப்புகள் மற்றும் கூறுகள் |
| 1.4541 / AISI 321 | Ti-நிலைப்படுத்தப்பட்ட ஆஸ்டெனிடிக் எஃகு | ஆஸ்டெனிடிக் பொருள் உயர் வெப்பநிலையிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது | செயல்முறை மற்றும் உயர் வெப்பநிலை உபகரணங்கள் |
| 1.4571 / AISI 316Ti | Ti-நிலைப்படுத்தப்பட்ட ஆஸ்டெனிடிக் எஃகு | அரிமானம் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை பண்புகளின் நல்ல கலவை; H-இல்2 தேவையான நிபந்தனைகளின் மதிப்பீடு | இரசாயன மற்றும் செயல்முறை உபகரணங்கள் |
| அலாய் 625 / 2.4856 / UNS N06625 | Ni-Cr-Mo-Nb கலப்புலோகம் | கடுமையான சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் நிக்கல் கலப்புலோகம்; H-க்கான தேர்வு2 வேலை நிலைமைகளைப் பொறுத்தது | இரசாயன, ஆற்றல் மற்றும் சவாலான செயல்முறைத் தொழில்கள் |
குரோமியம்-மாலிப்டினம் எஃகுகள் Cr-Mo மற்றும் ஹைட்ரஜன்
உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்தத்தில் ஹைட்ரஜனுடன் இயங்கும் உபகரணங்களில் பயன்படுத்தப்படும் மிக முக்கியமான பொருட்களில் குரோமியம்-மாலிப்டினம் எஃகுகளும் அடங்கும்.
இந்தக் குழுவில் பின்வருபவை அடங்கும்:
- 13CrMo4-5 / 1.7335 / 15HM,
- 10CrMo9-10 / 1.7380 / 10H2M,
- 1¼Cr-½Mo வகுப்பைச் சேர்ந்த எஃகுகள்,
- 2¼Cr-1Mo வகுப்பைச் சேர்ந்த எஃகுகள்,
- சுமார் 5% Cr-Mo கொண்ட எஃகு வகைகள் – H5M / X16CrMo5-1 / X11CrMo5 / X12CrMo5.
இந்த எஃகுகளின் முக்கியத்துவம் முதன்மையாக இரண்டு அடிப்படை கலப்புலோகச் சேர்க்கைகளின் செயல்பாட்டினால் ஏற்படுகிறது: குரோம் i மாலிப்டினம்அவை கார்பைடுகளின் நிலைத்தன்மையை அதிகரிக்கின்றன, இது உயர்-வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் தாக்குதலை எதிர்ப்பதற்கு முக்கியமானதாகும்.
இருப்பினும், எந்தவொரு Cr-Mo எஃகும் அனைத்து ஹைட்ரஜன் சூழல்களிலும் தானாகவே பாதுகாப்பானது என்று இது அர்த்தப்படுத்தாது. அதன் பொருத்தமானது அதன் வேதியியல் கலவை, நுண்ணமைப்பு, வெப்பநிலை மற்றும் H பகுதி அழுத்தம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.2.
ஹைட்ரஜன் ஆலைகளில் பயன்படுத்தப்படும் H5M, X12CrMo5 மற்றும் சுமார் 5% குரோமியம் கொண்ட எஃகு வகைகள்.
Cr-Mo எஃகுகளில் ஒரு சிறப்பு இடத்தைப் பிடித்துள்ளது குழு H5M / X16CrMo5-1 / X11CrMo5 / X12CrMo5சுமார் 4–6% கொண்ட குரோம் மற்றும் சுமார் 0,4–0,65% மாலிப்டினம்.
இந்தக் குழுவில் பின்வருபவை அடங்கும்: H5M / X16CrMo5-1 / 1.7366 மற்றும் 12CrMo19-5 / X12CrMo5 / 1.7362இந்தப் பொருட்கள் இரசாயன மற்றும் பெட்ரோலிய இரசாயனத் தொழில்களிலும், அம்மோனியா தொகுப்பு மற்றும் கச்சா எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு ஆலைகளிலும், மேலும் உயர் வெப்பநிலையிலும் ஹைட்ரஜன் முன்னிலையிலும் இயங்கும் உபகரணங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஹைட்ரஜனைப் பொறுத்தவரை, அவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க பண்பு, உயர்-வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் தாக்குதலுக்கு (HTHA) எதிரான மேம்பட்ட எதிர்ப்பாகும். இந்தப் பண்பை, ஹைட்ரஜன் உடையக்கூடிய தன்மைக்கு (HE) எதிரான முழுமையான எதிர்ப்புடன் குழப்பிக்கொள்ளக் கூடாது – இவை வெவ்வேறு சிதைவு வழிமுறைகள் ஆகும்.
316L எஃகு மற்றும் ஹைட்ரஜன்
1.4404 / AISI 316L / UNS S31603 இது ஒரு ஆஸ்டெனிடிக் குரோமியம்-நிக்கல்-மாலிப்டினம் துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகும்.
ஆஸ்டெனிடிக் கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மை மற்றும் நிக்கல் உள்ளடக்கம் ஆகியவை இந்த வகை எஃகை பல ஹைட்ரஜன் பயன்பாடுகளில் சாதகமாகச் செயல்பட வைக்கின்றன. 316/316L என்பது வாயு ஹைட்ரஜன் நிறுவல்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்பட்டு சோதிக்கப்படும் ஒரு முக்கியமான பொருளாகும்.
இருப்பினும், இது ஹைட்ரஜனுக்கு முற்றிலும் பாதிப்பில்லாதது என்று அர்த்தமல்ல. ஹைட்ரஜன், மற்றவற்றுடன், ஒரு பொருளின் நீளும் தன்மை, முறிவுத் திண்மை மற்றும் சோர்வு ஆயுள் ஆகியவற்றைப் பாதிக்கக்கூடும். எனவே, உயர் அழுத்த அமைப்புகளை வடிவமைக்கும்போது, குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் சுமையேற்றும் முறைக்கு ஏற்ற தரவுகளைப் பயன்படுத்துவது அவசியம்.
இருப்பு மாலிப்டினம் 316L சில வகைகளுக்கு எதிரான எதிர்ப்பையும் அதிகரிக்கிறது. குழி அரிப்பு i பிளவு அரிப்புஆனால், அரிமான எதிர்ப்பை ஹைட்ரஜன் எதிர்ப்புடன் ஒப்பிடக்கூடாது.
ஹைட்ரஜன் பயன்பாட்டிற்கான நிக்கல் கலவைகள்
குறிப்பாக அதிகத் தேவைப்படும் நிறுவல்களில், அதிக நிக்கல் கொண்ட சிறப்பு உலோகக் கலவைகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஒரு உதாரணம் அலாய் 625 / 2.4856 / UNS N06625நிக்கல் அடங்கிய, குரோம், மாலிப்டினம் மற்றும் நியோபியம்.
நிக்கல் கலப்புலோகங்கள், ஹைட்ரஜன் இணக்கத்தன்மை மட்டுமின்றி, மிகச் சிறந்த இயந்திரவியல் பண்புகள் அல்லது உயர் செயல்திறன் ஆகியவற்றையும் கொண்டிருக்கும்போது குறிப்பாக ஆர்வத்தைத் தூண்டுகின்றன. சீரான அரிப்பு எதிர்ப்பு தீவிரமான இரசாயனச் சூழலில்.
நிக்கல் கலப்புலோகத்தின் தேர்வானது, குறிப்பிட்ட இயக்க நிலைமைகளுக்கு ஏற்பவும் செய்யப்பட வேண்டும் – அதிக நிக்கல் உள்ளடக்கம் மட்டுமே, ஹைட்ரஜன் தொடர்பான அனைத்து சிதைவு வழிமுறைகளையும் எதிர்க்கும் என்பதற்கு ஒரு பொதுவான உத்தரவாதத்தை அளித்துவிடாது.
API RP 941 – உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் பயன்பாட்டிற்கான எஃகுகள்
சூடான ஹைட்ரஜனில் இயங்கும் பொருட்களின் மதிப்பீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் அடிப்படை ஆவணங்களில் ஒன்று, API RP 941 – பெட்ரோலிய சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள் மற்றும் பெட்ரோ கெமிக்கல் ஆலைகளில் உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் ஹைட்ரஜன் பயன்பாட்டிற்கான எஃகுகள் ஆகும்.
இந்த ஆவணம், முதன்மையாக, உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் ஹைட்ரஜன் முன்னிலையில் இயக்கப்படும் கார்பன் மற்றும் குறைந்த கலப்புலோக எஃகுகளுக்குப் பொருந்தும்.
API RP 941, மற்றவற்றுடன், பின்வருவனவற்றையும் உள்ளடக்கியுள்ளது:
- வெப்பநிலை,
- ஹைட்ரஜன் பகுதி அழுத்தம்,
- எஃகின் வேதியியல் கலவை,
- மன அழுத்தம்,
- வெப்ப சிகிச்சை,
- வெல்டிங் நிலைமைகள் மற்றும் இணைப்புகளின் நிலை.
இந்த ஆவணத்தை, அனைத்து வகையான ஹைட்ரஜன் வெளிப்பாடுகளுக்கும் எதிராக அனைத்துப் பொருட்களின் எதிர்ப்புத்தன்மைக்கான ஒரு பொதுவான தரநிலையாகக் கருதக்கூடாது.
நெல்சன் வளைவுகள் – சூடான ஹைட்ரஜனுக்கான எஃகு தேர்வு
API RP 941 என்பது, என்று அழைக்கப்படுவதோடு தொடர்புடையது. நெல்சன் வளைவுகள்வெப்பநிலை மற்றும் ஹைட்ரஜன் பகுதி அழுத்தத்தைப் பொறுத்து, குறிப்பிட்ட எஃகுக் குழுக்களின் பயன்பாட்டின் நடைமுறை வரம்புகளை மதிப்பிடுவதற்கு அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இந்த வளைவுகள், மற்றவற்றுடன், பின்வருவனவற்றை ஒப்பிட்டுப் பார்க்க உங்களுக்கு உதவுகின்றன:
- கார்பன் எஃகுகள்,
- C-½Mo எஃகுகள்,
- 1Cr-½Mo எஃகுகள்,
- 1¼Cr-½Mo எஃகுகள்,
- 2¼Cr-1Mo எஃகுகள்,
- சுமார் 5Cr-½Mo எஃகுகள்,
- உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் மற்ற Cr-Mo எஃகுகள்.
பொதுவாக, குரோமியம் மற்றும் மாலிப்டினத்தின் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பது, வழக்கமான கார்பன் எஃகுகளை விட அதிக சவாலான சூழ்நிலைகளில் பொருத்தமாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட எஃகுகளைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. இருப்பினும், குறிப்பிட்ட அனுமதிக்கப்பட்ட வெப்பநிலை மற்றும் H2 பகுதி அழுத்த மதிப்புகள் தற்போதைய வடிவமைப்புத் தரவுகள் மற்றும் API RP 941-இன் பொருத்தமான பதிப்பின் அடிப்படையில் அமைந்திருக்க வேண்டும் .
அறை வெப்பநிலையில் உள்ள ஹைட்ரஜனும் சூடான ஹைட்ரஜனும் – ஒரே பிரச்சினை அல்ல.
ஒரு பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது இந்த வேறுபாடு அடிப்படையானது.
கேஸ் எச் நிறுவல்2 சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் இயங்கும் அமைப்புகளை வடிவமைக்கும்போது, விரிசல், நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் சோர்வு ஆயுள் ஆகியவற்றின் மீது ஹைட்ரஜனின் தாக்கத்தை முதன்மையாகக் கருத்தில் கொள்ளலாம்.
பல நூறு டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் ஹைட்ரஜனுடன் இயங்கும் ஒரு சுத்திகரிப்பு நிலையத்திற்கு, HTHA இடர் பகுப்பாய்வும், API RP 941-க்கு இணங்க உள்ளவை உட்பட, பொருத்தமான பொருள் தேர்வு கொள்கைகளின் பயன்பாடும் அவசியமாகும்.
இந்தக் காரணத்தால், இயக்க நிலைமைகளைக் குறிப்பிடாமல் கூறப்படும் "எஃகு ஹைட்ரஜனை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது" என்ற கூற்றுக்கு தொழில்நுட்ப ரீதியாக அதிக மதிப்பு இல்லை.
ஹைட்ரஜன் அமைப்பிற்கு எஃகை எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது?
ஆரம்பத்தில் ஒரு பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, நீங்கள் முதலில் தீர்மானிக்க வேண்டியவை:
- இயக்க மற்றும் அதிகபட்ச வெப்பநிலை,
- நிறுவல் அழுத்தம்,
- பகுதி அழுத்தம் H2,
- ஹைட்ரஜன் ஒரு தூய வாயுவாகக் காணப்பட்டாலும், ஒரு கலவையின் அங்கமாக இருந்தாலும் அல்லது மின்வேதியியல் செயல்முறைகளின் விளைவாக உற்பத்தி செய்யப்பட்டாலும்,
- இயந்திர சுமைகளின் வகை மற்றும் அளவு,
- தேவையான சோர்வு ஆயுள்,
- பொருளின் வெப்பச் செயலாக்க நிலை,
- பற்றவைக்கப்பட்ட இணைப்புகளின் இருப்பு மற்றும் தொழில்நுட்பம்,
- H-ன் இருப்பு2கந்தகம், குளோரைடுகள், அமிலங்கள் மற்றும் பிற சுற்றுச்சூழல் கூறுகள்,
- தொடர்புடைய வடிவமைப்புத் தரநிலைகள் மற்றும் ஒழுங்குமுறைகளின் தேவைகள்.
இந்த அளவுருக்களைத் தீர்மானித்த பின்னரே கார்பன் எஃகுகள், Cr-Mo, ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் மற்றும் நிக்கல் கலப்புலோகங்களை ஒப்பிட முடியும்.
துருப்பிடிக்காத எஃகு ஹைட்ரஜனை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டதா?
ஒவ்வொரு துருப்பிடிக்காத எஃகு அதேபோல் செயல்படுகிறது. பொருளின் அமைப்பு மிகவும் முக்கியமானது.
ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு வகைகள் போன்றவை 304லி / 1.4307 i 316லி / 1.4404ஹைட்ரஜன் நிறுவல்களுக்கு அடிக்கடி பரிசீலிக்கப்படும் பொருட்களில் இவை அடங்கும். இருப்பினும், அவற்றின் நல்ல அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறனை, ஹைட்ரஜன் சிதைவுக்கு எதிரான எதிர்ப்புத்திறனாக நேரடியாகக் கருதிவிடக் கூடாது.
எதிர்ப்பு குழி அரிப்பு, பிளவு அரிப்பு, தானியங்களுக்கு இடையேயான அரிப்பு மேலும், ஒரு பொருளின் ஹைட்ரஜனுடனான இணக்கத்தன்மை போன்றவை வெவ்வேறு பண்புகள் என்பதால், அவற்றைத் தனித்தனியாக மதிப்பிட வேண்டும்.
316L ஹைட்ரஜனுக்கு ஏற்றதா?
ஸ்டீல் 316L / 1.4404 ஹைட்ரஜன் அமைப்புகளுக்காகப் பயன்படுத்தப்பட்டு சோதிக்கப்படும் முக்கியமான பொருட்களில் இதுவும் ஒன்றாகும். இதன் ஆஸ்டெனிடிக் நுண்கட்டமைப்பும் நிக்கல் உள்ளடக்கமும், ஹைட்ரஜனுடன் இப்பொருளுக்கு நல்ல இணக்கத்தன்மையை ஊக்குவிக்கின்றன.
இருப்பினும், இறுதித் தேர்வு H என்ற அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது.2வெப்பநிலை, சுமைகளின் வகை, கூறு வடிவியல், தேவைப்படும் சோர்வு ஆயுள் மற்றும் பொருந்தக்கூடிய வடிவமைப்பு விதிமுறைகள்.
Cr-Mo எஃகுகள் ஹைட்ரஜனை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டவையா?
ஹைட்ரஜனைக் கொண்ட உயர் வெப்பநிலை அமைப்புகளில் Cr-Mo எஃகுகள் குறிப்பாக முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. குரோம் i மாலிப்டினம் கார்பைடுகளின் நிலைத்தன்மையை அதிகரித்து, வழக்கமான கார்பன் எஃகுகளை விட HTHA-விற்கு அதிக எதிர்ப்பை வழங்குகிறது.
இது பல்வேறு நிலைகளில் நிறுத்துவதற்குப் பொருந்தும் – 13CrMo4-5 / 15HM i 10CrMo9-10 / 10H2M po H5M, X11CrMo5 மற்றும் X12CrMo5 போன்ற சுமார் 5% Cr-Mo கலந்த எஃகுகள்.
இருப்பினும், ஒரு குறிப்பிட்ட தரம் மற்றும் இயக்க நிலைமைகளின் தேர்வு, வடிவமைப்பு கணக்கீடுகள் மற்றும் API RP 941 உள்ளிட்ட தொடர்புடைய தொழில்நுட்ப ஆவணங்களின் அடிப்படையில் அமைய வேண்டும்.
ஹைட்ரஜனை எதிர்க்கும் ஒரே ஒரு பொதுவான எஃகு என்று எதுவும் இல்லை. இயக்க நிலைமைகளைப் பொறுத்து, கார்பன் எஃகுகள், குரோமியம்-மாலிப்டினம் (Cr-Mo) எஃகுகள், ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு மற்றும் நிக்கல் கலப்புலோகங்கள்.
உயர் வெப்பநிலை நிறுவல்களில், Cr-Mo எஃகுகளும் HTHA எதிர்ப்பும் குறிப்பாக முக்கியமானவை. இவை இரண்டையும் உள்ளடக்கியுள்ளன. 13CrMo4-5 / 15HM, 10CrMo9-10 / 10H2Mமற்றும் உயர் கலப்புலோகங்கள் H5M / X16CrMo5-1 / X11CrMo5 / X12CrMo5.
குறைந்த வெப்பநிலைகளில் உள்ள வாயு ஹைட்ரஜன் அமைப்புகளில், ஹைட்ரஜனால் ஏற்படும் உடையக்கூடிய தன்மை மற்றும் விரிசல்களுக்கு எதிரான பொருளின் எதிர்ப்புத்திறன் முக்கியமானது, எனவே, மற்றவற்றுடன், ஆஸ்டெனிடிக் ஸ்டீல் 316L / 1.4404 மற்றும் பொருத்தமாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நிக்கல் கலப்புலோகங்கள்.
சரியான பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் பகுதி அழுத்தம் H ஆகியவற்றை எப்போதும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.2நுண் கட்டமைப்பு, இயந்திரவியல் பண்புகள், பற்றவைப்பு மற்றும் பணிச்சூழலின் உண்மையான கலவை.
