Diferença entre tubos de liga Inconel 600 e tubos de liga de níquel 690
Diferença entre tubos de liga Inconel 600 e tubos de liga de níquel 690
Ambos os tubos Inconel 600 e 690 são tubos de liga de níquel-cromo, mas o teor de cromo dos tubos de liga Inconel 690 (aproximadamente 30%) é significativamente maior do que o dos tubos de liga Inconel 600 (aproximadamente 14-17%). Isso faz com que os tubos de liga 690 tenham melhor desempenho em ambientes corrosivos, especialmente soluções cáusticas e ácidos. Por esta razão, em geradores de vapor nuclear, os tubos de liga 690 substituíram em grande parte os tubos de liga 600 para prevenir a fissuração por corrosão sob tensão (SCC). Embora os tubos de liga 600 tenham boa resistência a altas temperaturas e resistência à oxidação, o maior teor de cromo dos tubos de liga 690 lhes confere resistência superior à corrosão. No entanto, devido aos diferentes comportamentos de passivação, os tubos de liga 600 podem ter melhor desempenho sob certas condições altamente alcalinas.
Quais são as aplicações da liga INCONEL 690?
Em diversas águas-de alta temperatura, a liga 690 apresenta baixas taxas de corrosão e excelente resistência à corrosão sob tensão. Portanto, a liga 690 é amplamente utilizada em tubos de geradores de vapor, defletores, placas de tubos e vários componentes de hardware em usinas nucleares.
A tubulação Inconel 600 é um tubo de alto-desempenho feito de uma liga de níquel-cromo-ferro (Inconel 600), projetado especificamente para transportar meios em temperaturas extremamente altas-e ambientes altamente corrosivos (como cloretos, álcalis e vários meios ácidos e alcalinos) até aproximadamente 1150 graus. Com sua excelente resistência a altas-temperaturas, resistência à oxidação e resistência à corrosão sob tensão, é amplamente utilizado em áreas críticas, como geradores de vapor de usinas nucleares, fornos de craqueamento petroquímicos, equipamentos de tratamento térmico e processos químicos. É uma solução confiável quando o aço inoxidável é insuficiente, mas com um custo significativamente mais elevado.
A tubulação Inconel 690 é um tipo especial de tubulação feita de uma liga à base de alto-cromo-níquel-(Inconel 690). Sua principal vantagem reside em sua resistência superior a meios de água de alta-temperatura e alta-pressão, especialmente corrosão sob tensão. Ao aumentar o teor de cromo para aproximadamente 29%, ele funciona excepcionalmente bem em ambientes extremamente corrosivos, como tubos de transferência de calor de geradores de vapor em reatores de água pressurizada de usinas nucleares, reprocessamento de combustível irradiado e álcalis cáusticos de alta-concentração (como hidróxido de sódio). É um material fundamental para garantir a segurança nuclear e a confiabilidade dos processos químicos, oferecendo desempenho superior à liga 600 em meios específicos, mas com custo superior.
As principais diferenças entre os tubos Inconel 600 e Inconel 690
Composição química dos tubos Inconel 600 e Inconel 690:
| Elemento | Tubo Inconel 600 (ASTM B167/B163) | Tubo Inconel 690 (ASTM B167/B163) |
|---|---|---|
| Níquel (Ni) | Maior ou igual a 72,0% | Maior ou igual a 58,0% |
| Cromo (Cr) | 14.0 - 17.0 % | 27.0 - 31.0 % |
| Ferro (Fe) | 6.0 - 10.0 % | 7.0 - 11.0 % |
| Carbono (C) | Menor ou igual a 0,15% | Menor ou igual a 0,05% |
| Manganês (Mn) | Menor ou igual a 1,00% | Menor ou igual a 0,50% |
| Silício (Si) | Menor ou igual a 0,50% | Menor ou igual a 0,50% |
| Enxofre (S) | Menor ou igual a 0,015% | Menor ou igual a 0,015% |
| Cobre (Cu) | Menor ou igual a 0,50% | Menor ou igual a 0,50% |
| Alumínio (Al) | – | Menor ou igual a 0,50% |
| Titânio (Ti) | – | Menor ou igual a 0,50% |
| Cobalto (Co) | – | Menor ou igual a 0,10% |
| Fósforo (P) | Menor ou igual a 0,015% | – |
Inconel 600:Maior níquel (min 72%), menor cromo (14-17%).
Inconel 690:Menor níquel (min 58%), muito mais cromo (até 31%).
Resistência à corrosão dos tubos Inconel 600 e Inconel 690
| Ambiente/Tipo de Corrosão | Tubo Inconel 600 | Tubo Inconel 690 |
|---|---|---|
| Princípio Geral | Boa resistência geral à corrosão em ambientes oxidantes e alcalinos de alta-temperatura. | Excelente resistência especificamente adaptada para ambientes aquosos oxidantes e de alta-temperatura, especialmente onde a fissuração por corrosão sob tensão é um risco. |
| Fissuração por corrosão sob tensão por cloreto (Cl-SCC) | Suscetível.Propenso a falhas em soluções de cloreto concentradas e quentes. Não recomendado para fluxos de processo com água do mar ou com alto teor de-cloreto. | Excelente resistência.Altamente resistente devido ao seu alto teor de cromo (~30%). A principal razão para seu desenvolvimento e uso. |
| Rachaduras cáusticas e corrosão | Excelente.Altamente resistente a cáusticos concentrados a quente (NaOH, KOH) e hidróxidos fundidos. Um aplicativo principal. | Excelente a Superior.Ainda mais resistente que o Inconel 600 em ambientes cáusticos severos, especialmente sob estresse. |
| Água e vapor em-alta temperatura | Boa resistência, mas historicamente mostrou suscetibilidade aFissuração por corrosão sob tensão intergranular (IGSCC)em água oxigenada de alta-pureza (por exemplo, geradores de vapor nuclear). | Superior/Padrão da Indústria.Desenvolvido especificamente para substituir a liga 600 em geradores de vapor nuclear. Resistência excepcional a IGSCC e corrosão geral em água de alta-temperatura e alta{3}}pureza. |
| Ácidos Oxidantes | Boa resistência ao ácido nítrico (HNO₃) em concentrações e temperaturas moderadas. | Excelente.Resistência superior a ácidos nítrico, nitroso e outros ácidos oxidantes devido ao seu alto teor de cromo. |
| Ácido sulfúrico | Resistência fraca a moderada, dependendo da concentração e da temperatura. | Melhor resistência que 600 em muitas concentrações de ácido sulfúrico, especialmente quando há presença de impurezas oxidantes. |
| Ácido Fosfórico | Resistência moderada. | Resistência boa a excelente, superior a 600 em diversas condições. |
| Oxidação em-alta temperatura | Excelente.Força primária. Excelente resistência à oxidação até ~1175 graus devido à formação de incrustações de Cr₂O₃. | Excelente.Resistência à oxidação semelhante ou ligeiramente melhor que 600 em temperaturas muito altas devido ao maior teor de cromo. |
Inconel 600:Bom para ambientes de oxidação, cementação e cloreto em altas-temperaturas.
Inconel 690:Excelente resistência a muitos ácidos oxidantes (como nítrico, fluorídrico) e sais devido ao alto Cr.
Fissuração por corrosão sob tensão (SCC):
Inconel 600:Suscetível a SCC em determinados ambientes (como água de alta-temperatura com soda cáustica), levando à sua substituição em 690.
Inconel 690:Resistência SCC geralmente superior, especialmente em aplicações nucleares.
Comparação de aplicações: Tubo Inconel 600 vs. Tubo Inconel 690
| Indústria/Área de Aplicação | Tubo Inconel 600 | Tubo Inconel 690 |
|---|---|---|
| Princípio Básico de Aplicação | Selecionado pararesistência à oxidação em altas-temperaturas, resistência à corrosão em geral e estabilidade em ambientes não-aquosos e de alto{2}}calor. | Selecionado especificamente pararesistência superior à corrosão sob tensão e à corrosão geral em ambientes aquosos-de alta temperatura e químicos oxidantes. |
| Geração de Energia Nuclear | Historicamente usado em geradores de vapor e componentes internos de reatores, mas em grande parte eliminado devido à suscetibilidade à fissuração por corrosão sob tensão. | Padrão Moderno. Tubulação do gerador de vapor, componentes internos do vaso do reator e equipamentos de processamento de resíduos nucleares.O principal substituto para a liga 600 em PWRs devido à sua comprovada resistência à corrosão sob tensão primária por água. |
| Química e Petroquímica | Tubos radiantes de fornos, tubos de trocadores de calor (para serviços de limpeza) e equipamentos para produção de soda cáustica (NaOH). | Trocador de calor e tubulação do condensadorpara ácidos oxidantes agressivos (por exemplo, ácido nítrico, ácidos mistos) e ambientes cáusticos severos. |
| Processamento térmico e tratamento térmico | Uso primário.Muflas, retortas, tubos radiantes e cestos para fornos-de alta temperatura (até 1.175 graus). | Usado em fornos especializados de processamento químico-de alta temperatura, onde estão presentes calor e atmosferas oxidantes agressivas. |
| Incineração e processamento de resíduos | Tubos de recuperação de calor do incinerador e superaquecedores. | Sistemas-de vitrificação de resíduos nucleares de alto nível, sistemas-de gases e trocadores de calor de incineração severa de resíduosonde a corrosão cáustica e oxidante são preocupações. |
Inconel 600:Usos corrosivos e-de alta temperatura em geral; indústria química.
Inconel 690:Geradores de vapor nuclear, operações de decapagem, reprocessamento de combustível nuclear, aplicações marítimas.
Resumindo:
A tubulação Inconel 690 pode ser considerada uma versão atualizada da tubulação 600, com um teor de cromo significativamente aumentado, aumentando assim sua resistência a ambientes severamente corrosivos e oxidantes. Em particular, ele supera o problema de corrosão sob tensão (SCC) presente em tubos de liga 600, tornando-o uma escolha ideal para aplicações exigentes de processamento nuclear e químico.
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