新型材料——ND钢介绍.doc

新型材料ND钢介绍ND钢（09CrCuSb）是以燃煤锅炉，燃油锅炉；电炉的热交换、烟管、烟囱,锅炉空气预热器，省煤气，换热器，冷凝冷却器，蒸发器等用途为目的开发的具有优秀的耐硫酸露点腐蚀的热轧钢板、钢管。其优越的耐硫酸露点腐蚀的性能及非常高的性价比，是完全可以代替不锈钢，超越不锈钢（在耐硫酸露点腐蚀方面）的最好材料，ND钢具有重大经济意义，符合当今高效、长寿、节能、环保等“绿色”观念和国家发展政策导向。广泛应用于电厂和炼油厂制造在高含硫烟气中工作的省煤器、空气预热器、热交换器和蒸发器等用以抵御含硫烟气结露腐蚀。1987年至1990年间由中石化、北京设计院、江苏江阴兴澄钢铁有限公司(原江阴钢厂)与机械部上海材料研究所共同研究开发成功了新型的耐硫酸露点腐蚀用钢ND钢，其主要特点是在中温中浓试度的硫酸(如70，5O% H2SO4溶液)中由于溶解而发生钝化，在钢的表面形成一层富Cu、Cr、Sb等合金元素，而具有高的耐硫酸腐蚀能力。一、ND钢的化学成分及腐蚀性能值得指出：耐蚀性能主要取决于各合金元素的配比，任何合金成分中元素的偏折都将使ND钢的耐蚀性受到影响，甚至出现局部腐蚀。二、ND钢使用虽然ND钢具有很高的耐蚀性能，但ND钢的使用环境是相当苛刻的，热面是含有SO2及SO3的酸性气体冷面则是低温的空气或水等。由于钢在不同温度和浓度的H2SO4中腐蚀速率差异很大，在高浓度时腐蚀速度较慢，随着温度的升高，腐蚀速率增加。特别在高温低浓度的硫酸介质下，其腐蚀性最大，因此要求在工况的操作上尽可能将冷却面的介质温度作适当的提高。因此目前ND钢所使用的场合比较集中(即省煤器、空气预热器、或当有氯离子或根据硫酸介质的换热器）等。ND钢除耐酸露点外，在含有SO42-及Cl-的介质中耐蚀性均比20g要高。三、ND钢的可焊性与焊缝的耐腐蚀性ND钢需用同种成分的焊丝及ND钢焊条进行焊接。由于加热炉或空气预热器、省煤器都按压力容器规范进行制造，所用的ND钢焊条属于低氢碱性焊条。同时，在焊接之前焊接件表面要进行整洁处理，焊丝或焊条要预热（150350/h），采用小电流并缓冷。ND钢经过直径2.5mm及直径3mm焊条焊接结果表明焊接工艺简单、焊接表面光滑，易脱渣。对焊后的接头采用100% X光检查均合格。焊条焊接的焊缝具有良好的抗硫酸露点腐蚀能力。四、ND钢使用案例1、 用ND钢制造的空气预热器和省煤器首先在锦州石化公司常减压空气预热器。2、济南炼油厂的重催省煤器应用取得成功，自1992年运行至今，(年腐蚀率低于0.24mm)，为ND钢使用的最成功的例子。（济南炼油厂1988年使用碳钢制造的省煤器，只几个星期就发生腐蚀损坏。虽然在设计制造上反复改进，但均无成效，其最长运行时间仅22天，设备中硫酸露点温度经北京电力研究院测定为160180，1992年4月采用直径32mm，壁厚3mm的ND钢后效果明显，运行4年后未发生泄漏现象。）3、 ND钢在油田的盐化工厂中作为氯碱厂氯气处理装置用的硫酸换热器。其管程为85%98%H2SO4，壳程为含水的氯气。1995年3月换上ND钢后，运行1年未发生泄漏事故。4、 中国石油抚顺石油化工公司热电厂8#锅炉机组的省煤器采用直径32mm，壁厚4mm的ND钢管，顺列布置。100%负荷时，上级省煤器设计烟气的出口温度为426，平均烟气流速是7.65m/s。450时对20g钢和ND钢进行抗氧化性能试验，试验结果，ND钢的氧化速度小于20g。5、 镇海炼油化工股份有限公司炼油厂电站锅炉，炼制高硫原油时，发现空气预热器出现低温腐蚀，厂家考虑采用耐酸腐蚀材料制造空预器，材料为玻璃管、搪瓷衬管、ND钢等。但玻璃管使用，防腐蚀性能较好，但极易破损。破损后漏风量增加，且加剧了堵灰。1993年6月厂家把ND钢试片焊在低温段空预器的最下部，1994年6月检查时发现普通碳钢管腐蚀十分严重，而ND钢试片没有明显腐蚀痕迹，1995年1月把1#炉低温段空预器更换成了ND钢，1996年11月对低温段空预器ND钢管做了全面宏观检查，ND钢管无明显腐蚀痕迹。个别地方有0.20.4的腐蚀斑点，管子外径测量直径在39.740之间（新管直径为40mm，壁厚2mm）。