Ef þú horfir á Nickel 200 og Nickel 201 hlið við hlið gætirðu haldið að þeir séu sama efni. Og þú hefðir næstum rétt fyrir þér - þeir eru báðir hreint nikkel í atvinnuskyni með að minnsta kosti 99,0% nikkelinnihald. Munurinn kemur niður á einum málmblöndu: kolefni.

Nikkel 200leyfir allt að 0,15% kolefnis. Nikkel 201 takmarkar kolefni við 0,02% hámark. Það munar aðeins 0,13 prósentum - minna en sykurinn í gosdós. Samt ræður þessi örlítill munur hvort lagnakerfið þitt lifir í áratugi í ætandi gosverksmiðju eða bilar skelfilega innan nokkurra ára.

Þessi grein útskýrir, á skýru og aðgengilegu máli, hvers vegna kolefnisinnihald skiptir svo miklu máli í hreinu nikkeli, hvernig á að velja á milli þessara tveggja einkunna og hvenær hver einkunn er rétt - eða rangt - val fyrir umsókn þína.

Endanleg niðurstaða:Nikkel 200 og 201 eru 99% eins í samsetningu, en 0,13% kolefnismunurinn skapar afgerandi frammistöðumörk við 315 gráður á Celsíus. Skilningur á þessum mörkum er nauðsynlegur fyrir alla verkfræðinga sem tilgreina hreint nikkelrör.

Hvað eru Nikkel 200 og 201?

Nikkel 200 (UNS N02200) ogNikkel 201 (UNS N02201)eru viðskiptalega hreinar (CP) nikkelflokkar. „Viðskiptahreint“ þýðir að þau eru að minnsta kosti 99,0% nikkel, með aðeins snefilóhreinindum sem er vandlega stjórnað til að viðhalda sérstökum vélrænni og tæringareiginleikum.

Hreint nikkel hefur verið notað í iðnaðarnotkun síðan snemma á 19. Nikkel 200 var upprunalega vörumerkið, þróað til framleiðslu á ætandi gosi (NaOH). Á fjórða áratugnum uppgötvuðu verkfræðingar að langvarandi útsetning fyrir hitastigi yfir 600 gráðum Fahrenheit (315 gráður á Celsíus) olli undarlegu fyrirbæri: nikkelið myndi smám saman missa sveigjanleika og mynda „grafít“ útfellingar á yfirborði. Þetta leiddi til þróunar á Nikkel 201 - afbrigði með lágt-kolefni sem leysti vandamálið.

Báðar einkunnir eru auðkenndar með Unified Numbering System (UNS) tilnefningum:

Nikkel 200: UNS N02200 („200“ kemur frá 99,2% nikkelinnihaldi)

Nikkel 201: UNS N02201 („201“ gefur til kynna litla-kolefnisafbrigðið)

Tilgreinið alltaf UNS númerið við pöntun. „Nikkelpípa“ er ekki gild forskrift - þú verður að auðkenna hvort þú þarft N02200 eða N02201.

Efnasamsetning

Eftirfarandi tafla sýnir heildarmörk efnasamsetningar fyrir báðar einkunnir, ásamt dæmigerðum hitagreiningargildum frá raunverulegri framleiðslu:

Tafla 2: Efnasamsetning - Nikkel 200 á móti Nikkel 201 (ASTM B161-21)

Taktu eftir að eini marktæki munurinn er kolefnisinnihald. Öllum öðrum þáttum er stjórnað að sömu mörkum. Þetta er ástæðan fyrir því að vélrænni og tæringareiginleikar eru næstum eins - nema við hærra hitastig þar sem grafíttæring verður þáttur.

Vísindahorn framhaldsskóla:Af hverju veldur kolefni vandamálum í nikkel? Kolefnisatóm eru lítil og geta passað á milli nikkelatóma í kristalgrindunum. Við háan hita geta þessi kolefnisatóm klumpast saman og myndað grafít - ferli sem kallast „úrkoma“. Ímyndaðu þér að rúsínur í muffins dreifast út og mynda línu í gegnum muffinsið - sú lína væri veikari en restin af muffinsinu. Grafít við kornmörk virkar á sama hátt.

Vélrænir eiginleikar: Styrkur og hörku

Vegna þess að eini marktæki samsetningamunurinn er kolefni (og 0,13% er of lítið til að hafa áhrif á stofuhita-eiginleika), hafa Nikkel 200 og 201 í meginatriðum eins vélræna eiginleika við stofuhita:

Tafla 3: Vélrænir eiginleikar stofuhita (ASTM B161-21)

Endanleg niðurstaða:Nikkel 200 og 201 eru vélrænt eins við stofuhita. Kolefnismunurinn hefur EKKI áhrif á togstyrk, flæðistyrk eða sveigjanleika við venjulegar aðstæður.

Eiginleikar hækkaðs hitastigs

Við hækkað hitastig verður kolefnismunurinn verulegur. Nikkel 201 heldur gagnlegum styrk við hærra hitastig vegna þess að það þjáist ekki af grafítískri veikingu:

Tafla 4: Samanburður á styrkleika hækkaðs hitastigs

Mikilvæg athugasemd: Hreint nikkel er ekki byggingarefni við háan-hita. Fyrir viðvarandi þjónustu yfir 540 gráður (1000 gráður F) skaltu íhuga Incoloy 800H/HT eða Inconel 600, sem halda gagnlegum styrk við mun hærra hitastig.

Tæringarþol

Hreint nikkel (bæði 200 og 201) á tæringarþol sitt vegna þunnrar, viðloðandi oxíðfilmu sem myndast á yfirborðinu. Þessi filma er mjög ónæm fyrir basískum árásum og veitir framúrskarandi frammistöðu í fjölbreyttu umhverfi.

Mikilvægasta forritið fyrir Nikkel 200 og 201 er meðhöndlun ætandi gos (NaOH) og ætandi kalíum (KOH). Þessi efni eru notuð í allt frá sápuframleiðslu til álframleiðslu til lífdísilframleiðslu.

Tafla 5: ætandi alkalíviðnám - Nikkel 200 og 201

Endanleg niðurstaða:Ekkert annað algengt byggingarefni samsvarar viðnám hreins nikkels gegn ætandi basum. Kolefnisstál tærist hratt. Ryðfrítt stál þjáist af ætandi streitu tæringarsprungum. Nikkel 200/201 er endanlegur kostur.

Önnur umhverfi

Hreint nikkel skilar sér líka vel í nokkrum öðrum umhverfi, þó það sé ekki „alhliða“ tæringarþolið efni eins og Hastelloy C276:

Tafla 6: Leiðbeiningar um umhverfishæfi - Nikkel 200 og 201

Endanleg niðurstaða:Nikkel 200/201 skarar fram úr í ætandi/basískum þjónustu og hlutlausum söltum, en hentar EKKI til að oxa sýrur, súrt gas eða rennandi sjó. Fyrir slíkt umhverfi ætti að tilgreina aðrar nikkelblöndur (Inconel, Incoloy, Hastelloy, Monel).

Notkun: Þar sem nikkel 200 og 201 eru notuð

Hreint nikkelpípur eru notaðar í ýmsum atvinnugreinum sem koma á óvart. Eftirfarandi hlutar lýsa algengustu forritunum fyrir hverja einkunn.

Lausandi efnavinnsla (aðal notkun)

Hættuefnaiðnaðurinn er stærsti neytandi nikkel 200 og 201 pípa. Lykilbúnaður inniheldur:

Kasugar og brennslutæki (þar sem NaOH er styrkt úr 50% til 99%+)

NaOH geymslu- og flutningsleiðslur

Klór-alkalí frumuhausar og lagnir

KOH framleiðslu- og hreinsikerfi

Natríumhýpóklórít (bleikja) framleiðslulínur

Fyrir öll þessi forrit er Nikkel 201 sjálfgefið val vegna þess að uppgufunar- og brennsluhitastig fer oft yfir 315 gráður.

Matar- og drykkjarvinnsla

Nikkel 200 og 201 samræmast FDA-(21 CFR) fyrir notkun matvæla. Málmurinn gefur hvorki málmbragði né lit til matvæla.

Umsóknir innihalda:

Vetnunarkljúfar og lagnir fyrir jurtaolíu

Gerilsneyðingarkerfi mjólkur

Sykurvinnsla (reyr og rófur)

Sítrónusýruframleiðsla og hreinsun

Drykkjarframleiðsla og vatnsmeðferð

Lyfja- og líftækni

Dreifingarkerfi fyrir há-hreint vatn (WFI=vatn til innspýtingar).

Flutningsleiðslur fyrir hvarfefni í myndun API (Active Pharmaceutical Ingredient).

Bioreactor hræristokkar og dýfingarrör

Dauðhreinsuð gufukerfi (WFI-framleiðandi).

Aerospace og Defense

Vökvavökvalínur (þola Skydrol og fosfat ester vökva)

Eldsneytisleiðslur á jörðu niðri

Skotfæraframleiðsla (basísk meðferðarböð)

Suða og smíði

Hreint nikkel er soðið með stöðluðum ferlum, en nokkur mikilvæg atriði eiga við.

Fyllingarmálmval

Tafla 7: Fyllimálmval fyrir nikkel 200 og 201

Helstu suðureglur

Eftirfarandi reglur eru mikilvægar fyrir árangursríka hreinnikkelsuðu:

1. Hreinlæti er einn mikilvægasti þátturinn. Fjarlægðu allar olíur, fitu, málningu og merkingarblek. Mengun veldur gropi og sprungum.

2. Engin forhitun krafist. Hreint nikkel harðnar ekki við kælingu (það er algjörlega austenítískt). Forhitun er óþörf og getur stuðlað að karbíðútfellingu.

3. Millihitastig: 150 gráðu hámark. Of hátt millihitastig getur valdið kornavexti og minni sveigjanleika.

4. Stringer perlur tækni æskileg. Forðastu vefnað, sem veldur heitum sprungum vegna hás varmaþenslustuðulls nikkels.

5. Argon bakgas. Notaðu 100% argon stoðgas á rótarganginum fyrir GTAW til að koma í veg fyrir oxun á suðurótarhliðinni.

6. Fyllimálmur verður að vera úr nikkel-blendi. Notaðu aldrei kolefnisstál eða ryðfrítt stálfylliefni á nikkelpípu. Sú bráðnun sem myndast mun valda alvarlegum sprungum.

7. Eftir-suðuhitameðferð: Almennt EKKI krafist. Hins vegar, ef soðinn íhlutur virkar yfir 315 gráður, er mælt með fullri lausn (980 gráður, vatnsslökkvun) til að leysa upp öll karbíð sem kunna að hafa myndast.

8. Ósvipuð suðu og kolefnisstál: Notaðu ERNi-1 fylliefni. "Smjör" kolefnisstálhliðina með nikkelfylliefni fyrst, sameinast síðan nikkelpípunni.

9. Hörkustjórnun: Fyrir súr þjónustu (sjaldgæft fyrir hreint nikkel), staðfestið 22 HRC hámark á NACE MR0175. Athugaðu að hreint nikkel er EKKI skráð í NACE MR0175.

Algengar spurningar (algengar spurningar)

Sp.: Get ég skipt nikkel 201 út fyrir nikkel 200?

A: Já, algjörlega. Nikkel 201 er "ofursett" af nikkel 200 - það hefur alla sömu eiginleika auk ónæmis gegn grafíttæringu. Eini gallinn er 5-10% hærri kostnaður.

Sp.: Get ég skipt nikkel 200 út fyrir nikkel 201?

A: Aðeins ef þú getur tryggt að þjónustuhitinn fari ALDREI yfir 315 gráður (600 gráður F), þar með talið óþægindi, gufu-út og sótthreinsun. Ef það er einhver vafi, notaðu Nickel 201.

Sp.: Er nikkel 200/201 hentugur fyrir sjó?

A: Ekki mælt með því fyrir rennandi sjó. Hreint nikkel hefur hvorki króm né mólýbden, svo það er næmt fyrir gryfju- og sprungutæringu í klóríðumhverfi. Notaðu Inconel 625 eða Hastelloy C276 fyrir sjóþjónustu.

Sp.: Er nikkel 200/201 hentugur fyrir brennisteinssýru?

A: Aðeins í mjög þynntum lausnum (<5% H₂SO₄) at room temperature. For concentrated sulfuric acid, use Alloy 20 or Alloy 31.

Sp.: Hver er munurinn á nikkel 200 og „hreinu nikkeli“?

A: "Hreint nikkel" er almennt hugtak. Nikkel 200 og 201 eru sérstakur ASTM -gæða hreint nikkel með skilgreindum samsetningarmörkum. Tilgreindu alltaf einkunn (200 eða 201) og UNS númer (N02200 eða N02201).

Sp.: Er hægt að nota nikkel 200/201 fyrir súrgas (H₂S) þjónustu?

Svar: Nei. Hreint nikkel er ekki skráð í NACE MR0175/ISO 15156 og hentar ekki fyrir súrgasþjónustu. Notaðu Incoloy 825, Hastelloy C276 eða Incoloy 925/945X fyrir súrt gas.

Sp.: Hvaða ASTM forskrift nær yfir Nikkel 200/201 rör?

A: ASTM B161 nær yfir óaðfinnanlega nikkelpípu og rör. ASTM B725 nær yfir soðið nikkelrör. Tilgreindu alltaf ASTM númerið á innkaupapöntuninni þinni.

Sp.: Hvernig get ég staðfest að ég hafi fengið Nikkel 201 (ekki 200)?

A: Biðjið um mylluvottorðið (EN 10204 Tegund 3.1) og staðfestið að kolefnisinnihaldið sé minna en eða jafnt og 0,02%. Þú getur líka framkvæmt Positive Material Identification (PMI) á -síðunni, þó að PMI geti ekki með áreiðanlegum hætti greint 0,02% frá 0,15% kolefni - verksmiðjuvottorðið er endanleg sönnun.