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銅-ニッケルフレンズの耐腐蝕性データは,特定の合金級 (例えば,Cu-Ni 90/10,70/30),耐腐蝕介質の種類,濃度,温度,ストレス状態以下は,典型的な運用条件に基づく測定データと業界標準の基準です.
1海水と塩噴霧環境における腐食耐性データ
1静的海水浸し腐食率
Cu-Ni 90/10合金:3.5%のナトリウム塩化物 (模擬海水) では,25°Cの腐食率は <0.005 mm/年である.硫化物200ppmを含む海水では,腐食率は0.01 〜 0 に増加する.02 mm/年 (データ源):ASTM G48標準試験)
Cu-Ni 70/30合金:同じ条件下では腐食率は低く,静的海水腐食率は25°Cで <0.003 mm/年,そして,90/10合金と比較して,より高い穴抵抗性 (より高いニッケル含有量により).
比較のために,316Lステンレス鋼は静的海水では約0.01~0.03mm/yearの腐食率がありますが,流れる海水では腐食が容易です (流量>3m/s),銅-ニッケル合金で腐食率は <0.05 mm/年 5 m/s の流量でも
2海洋大気中の塩噴霧による腐食
5% NaCl塩噴霧試験 (GB/T 10125標準,35°C,連続噴霧) で,1,000時間の試験後,Cu-Ni 70/30合金表面酸化物膜厚さは<5μmであった.体重減少率は<0でした.1 g/m2で,炭素鋼 (減量率10~20 g/m2) と普通の銅 (減量率5~10 g/m2) を上回る.
II.酸性介質における腐食耐性
1. 硫酸環境を希釈する
Cu-Ni 90/10合金: 10%の硫酸溶液では,25°Cの腐食率は約0.1~0.2 mm/年である.温度が60°Cに上昇すると,腐食率は急激に0.5~1に増加する.0 mm/年硫酸濃度が20%を超えると腐食率は年間1.5mmを超えます (データ源:NACE TM0187腐食試験)
比較のために,Hastelloy C-276は,60°Cで10%硫酸で,腐食率は <0.05 mm/年であり,Cu-Ni合金よりも著しく優れている.
2塩化水素酸環境
銅ニッケル合金では塩化水素では腐食耐性が低い.5%の塩化水素と25°Cで,Cu-Ni 70/30の腐食率は約0.5~1.0 mm/年である.塩化物イオン濃度が上昇すると,穴の腐食のリスクが増加します.温度が50°Cを超えると,腐食率は年間2.0mmを超えることができるので,塩化水素介質パイプラインで使用することは厳しく禁止されています.
III. アルカリ媒介と特殊環境
1ナトリウムヒドロキシード (NaOH) 溶液
25°Cの10%NaOH溶液では,Cu-Ni 90/10の腐食率は <0.01 mm/年であり,アルカリ抵抗性が優れている.しかし,濃度が30%を超えたり,温度が80°Cを超えたりすると,腐食率は年間0.1~0.2mmに増加し,ストレス腐食裂け (SCC) が発生する可能性があります.
比較のために:チタン合金には,NaOH溶液の濃度で腐食がないため,強いアルカリ性条件に適しています.
2アモニア (NH3) 介質
銅-ニッケル合金では,アンモニアを含む環境では腐食耐性が非常に低い.アンモニア濃度が50ppmを超え,温度が20°Cを超えると,ストレス が ない 場合 も SCC が 生じ ます典型的な例は,数ヶ月以内にアンモニア合成工場で銅-ニッケルフレンズのクラッキングです (データソース:ASME BPVC第8節-3ストレス腐食ガイドライン).
4ローカル化された腐食耐性データ
1. 穴位ポテンシャル (E_b)
ダイナミック・ポテンシャル・ポーラライゼーション・テストにより,3.5%NaCl溶液中のCu-Ni70/30のピットポテンシャルは,約+0.2V (対SCE) で,304ステンレス鋼よりも高い (-0.1V),しかし,316Lステンレス鋼より低い (+0.3V) で,穴の腐食に対する耐性は普通の不oxidable steelよりも優れていることを示しています.しかし,塩化物を含む環境では,表面の仕上げは依然として制御されなければならない (粗さ Ra < 1.6μmは,穴の腐食のリスクを軽減することができる).
2裂け目の腐食の臨界温度 (CCT)
3.5% NaCl 溶液中の Cu-Ni 90/10 の CCT は約 40°C で,温度が 40°C を超え,隙間がある場合 (例えばフレンズ・ガスケット接触部位など)裂け目の腐食が起こり得る耐腐食率は年間0.5mmを超え,デュプレックス鋼2205のCCTは70°C以上で,裂け目の腐食に強い耐性を示しています.
5高温酸化および長期耐腐食性データ
乾燥した空気中の300°Cで,Cu-Ni 70/30の酸化率は約0.02 mm/年であり,表面に密度の高いCuO-NiO複合酸化層が形成される.温度が400°Cまで上昇すると,酸化率は0に増加します.1 mm/年,酸化層が剥がれ始めます. 310S不oxidable steel (800°Cでの酸化率は0.05 mm/年) と比べると,銅・ニッケル合金高温酸化抵抗が著しく不十分である.
データの応用に関する注釈
データ偏差因子:実際の腐食率は,中流量,溶けた酸素含有量,微生物 (SRB細菌など) および表面汚染などの因子によって影響されます.例えば硫酸塩を減少させる細菌を含む海水では,銅ニッケル合金の腐食速度は2〜3倍増加する可能性があります.
標準参照:上記データは,実験室静的試験に基づいています.動的運用状態の評価は,NACE MR0175 (石油・ガス産業) とASTM B151 (銅・ニッケル合金規格) などの規格に従って実施すべきである..
安全限界の推奨事項:海水や軽く酸性な環境では,銅-ニッケルフレンズの設計腐食許容量は通常0.5-1.0mm (使用寿命20年計算) である.アモニアや高温がある環境では銅-ニッケル材料は避けるべきです.

特定のデータによると,銅-ニッケルフレンズは海水,中性塩溶液,弱いアルカリ性環境で優れた性能を持っています.強い酸の腐食耐性において重大な欠陥がある材料を選択する際には,プロセスパラメータと材料腐食データを正確にマッチすることが不可欠です.