Connecteur à quatre voies croisées pour systèmes de tuyauterie Hastelloy C-276

Connecteur en croix Hastelloy C-276 pour systèmes de tuyauterie

Le croisillon Hastelloy C-276 est un connecteur de tuyau à quatre voies fabriqué à partir de superalliage Hastelloy C-276, principalement utilisé dans les systèmes de tuyauterie pour réaliser une dérivation ou une confluence à quatre voies de fluides (généralement une structure en forme de "croix"). Ses performances et sa profondeur d'application combinent les caractéristiques de l'alliage Hastelloy C-276 avec les exigences fonctionnelles des raccords de tuyauterie à quatre voies :

1. Caractéristiques du matériau de base et prise en charge de la fonction de liaison à quatre voies
Hastelloy C-276 est un superalliage nickel-molybdène-chrome (composition typique : Ni≈57 %, Mo≈16 %, Cr≈15,5 %, Fe≈5 %, W≈4 %, C≤0,01 %), et ses caractéristiques déterminent directement les scénarios d'application du croisillon :
(1) Super résistance à la corrosion
▶ Il convient aux milieux oxydants et réducteurs : il peut résister à la corrosion du chlore humide, de l'hypochlorite, des chlorures (contenant une forte concentration de Cl⁻), de l'acide sulfurique (moins de 90 %), de l'acide fluorhydrique (HF), des acides organiques (tels que l'acide formique, l'acide acétique) et des acides mixtes (tels que H₂SO₄+HF), en particulier dans les environnements corrosifs à haute température supérieurs à 60°C, dépassant de loin l'acier inoxydable 316, l'acier duplex (2205), etc.
▶ Résistance exceptionnelle à la corrosion localisée : résistance à la corrosion par piqûres (PREN≈70, beaucoup plus élevée que 316), corrosion caverneuse (évitant la corrosion causée par les espaces d'étanchéité aux interfaces des croisillons) et corrosion intergranulaire (conception à faible teneur en carbone + élément tungstène inhibant la précipitation des carbures).
(2) Stabilité mécanique à haute température
Maintient une résistance élevée (résistance à la traction à température ambiante ≥895MPa, toujours ≥690MPa à 538°C) à ≤1000°F (538°C), et peut résister aux contraintes causées par les fluctuations de pression moyenne ou la dilatation et la contraction thermiques pour éviter la déformation ou la fissuration.
(3) Bonnes performances de traitement et de soudage
Il peut être forgé et usiné, et l'utilisation de fils de soudure adaptés (tels que ERNiCrMo-4) pendant le soudage réduit le risque de fissures thermiques et assure la résistance de la liaison des sections transversales (adapté aux structures de soudure bout à bout ou de soudure à emboîtement).

2. Conditions de travail applicables et scénarios industriels
La logique fondamentale des croisillons Hastelloy C-276 est que "la corrosivité des fluides dépasse la plage de tolérance des alliages conventionnels", et les scénarios spécifiques incluent :
(1) Traitement chimique acide-alcalin
▶ Canalisations de mélange d'acide nitrique concentré et d'acide fluorhydrique : Dans l'industrie chimique du fluor, il est utilisé pour connecter les réacteurs, les condenseurs et les réservoirs de stockage pour résister à la forte corrosion des acides mixtes (l'acier inoxydable 316 a généralement une durée de vie de < 6 mois dans cet environnement, et C-276 peut être prolongé à plus de 5 ans).
▶ Canalisations de chlore humide dans l'industrie chlore-alcali : La canalisation de dérivation entre la tour de séchage du chlore gazeux et la tour d'absorption résiste à la corrosion de l'acide chlorhydrique et de l'acide hypochloreux générés par le chlore humide (Cl₂+H₂O).
(2) Protection de l'environnement et traitement des déchets dangereux
Canalisations d'eaux usées à forte concentration de chlore : Dans le système de traitement des lixiviats de décharge, les quatre liaisons reliant le réservoir de conditionnement, la tour d'oxydation et le décanteur résistent à la corrosion synergique de Cl⁻ (>10 000 ppm) et des oxydants dans les eaux usées.
(3) Exploitation et traitement du pétrole et du gaz
Canalisations de collecte et de transport de champs de gaz acides : Canalisations à quatre voies reliant les puits de gaz, les séparateurs et les dispositifs de désulfuration, qui résistent à la corrosion de H₂S (>5 %), CO₂ (>10 %) et de l'eau de formation (Cl⁻ élevé), et évitent la fissuration sous contrainte de sulfure (SSCC).
(4) Produits chimiques pharmaceutiques et de qualité alimentaire
Canalisation de production d'injection stérile : Distribution à quatre voies d'eau purifiée, d'eau pour injection et de solution chimique, répondant aux exigences de la FDA en matière de pureté des matériaux (C-276 ne précipite pas de métaux lourds) et résistant à la corrosion des détergents tels que l'acide citrique et le peroxyde d'hydrogène.

3. Points clés du processus de fabrication
En raison de la résistance à haute température élevée et de la forte tendance de l'Hastelloy C-276 à l'écrouissage, sa fabrication à quatre voies nécessite un contrôle strict du processus :
(1) Forgeage et formage
Le procédé de forgeage à chaud (température de forgeage 1150~1200°C) est utilisé pour éviter les fissures causées par l'usinage à froid, assurer une structure interne uniforme (contrôle de la taille des grains à ASTM 5~8) et améliorer les performances de fatigue anti-corrosion.
(2) Procédé de soudage
Avant le soudage, la calamine de surface doit être éliminée (avec une brosse métallique en acier inoxydable ou un décapage), le soudage à l'arc au tungstène sous gaz inerte (GTAW) est utilisé, ERNiCrMo-4 est utilisé pour le fil de soudure, et la température entre les couches est ≤ 150°C pour éviter la fragilisation causée par la précipitation de phases nocives (telles que la phase μ) dans la zone affectée par la chaleur (HAZ).
(3) Traitement thermique
Après le soudage, un traitement de mise en solution (isolation à 1120~1150°C pendant 1~2 heures, refroidissement à l'air) est nécessaire pour éliminer les contraintes de soudage et dissoudre le carbure dissous afin de restaurer la résistance à la corrosion.

4. Avantages par rapport aux autres matériaux

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