Hastelloy C2000¶
Samenvatting¶
Hastelloy® C-2000 is een hoogwaardige nikkel-chroom-molybdeenlegering die speciaal is ontwikkeld om een nog bredere corrosiebestendigheid te bieden dan eerdere Hastelloy-legeringen. Door de toevoeging van koper (Cu) presteert Hastelloy C-2000 bijzonder goed in zowel oxiderende als reducerende chemische omgevingen.
Het materiaal wordt toegepast in installaties waar agressieve chemicaliën, hoge temperaturen en een lange levensduur samenkomen. Hoewel Hastelloy C-2000 duurder is dan RVS 316L, Duplex en zelfs sommige andere Hastelloy-legeringen, kan het in extreem corrosieve processen de meest economische keuze zijn doordat onderhoud, stilstand en vervanging worden beperkt.
Binnen de procesindustrie behoort Hastelloy C-2000 tot de meest corrosiebestendige constructiematerialen die commercieel beschikbaar zijn.
Theorie¶
Wat is Hastelloy C-2000?¶
Hastelloy C-2000 behoort tot de familie van nikkelbasislegeringen (nickel-based superalloys). Deze materialen zijn ontwikkeld voor toepassingen waarin conventionele metalen niet voldoende bestand zijn tegen chemische aantasting.
In vergelijking met Hastelloy C-4 is C-2000 ontworpen om een nog breder spectrum aan corrosieve media te kunnen weerstaan.
De belangrijkste legeringselementen zijn:
- nikkel (Ni);
- chroom (Cr);
- molybdeen (Mo);
- koper (Cu).
Juist de toevoeging van koper maakt Hastelloy C-2000 bijzonder geschikt voor bepaalde reducerende zuren waarin andere legeringen minder goed presteren.
Waarom is Hastelloy C-2000 ontwikkeld?¶
Geen enkele legering is bestand tegen alle chemische stoffen.
Eerdere Hastelloy-soorten boden uitstekende prestaties, maar waren niet voor iedere combinatie van chemicaliën optimaal.
Hastelloy C-2000 is ontwikkeld met als doel:
- een grotere universele toepasbaarheid;
- betere weerstand tegen zowel oxiderende als reducerende media;
- minder materiaalkeuzes binnen complexe chemische installaties.
Hierdoor kan één materiaal geschikt zijn voor meerdere processtappen.
Belangrijkste eigenschappen¶
Zeer hoge corrosiebestendigheid¶
Hastelloy C-2000 behoort tot de meest corrosiebestendige legeringen voor industriële toepassingen.
Het materiaal is uitstekend bestand tegen:
- putcorrosie;
- spleetcorrosie;
- spanningscorrosie;
- uniforme corrosie.
Breed chemisch toepassingsgebied¶
Een belangrijk voordeel is dat Hastelloy C-2000 goed presteert in uiteenlopende chemische omgevingen.
Voorbeelden zijn:
- zwavelzuur;
- zoutzuur;
- fosforzuur;
- organische zuren;
- chloridehoudende oplossingen.
Daardoor hoeft minder vaak van materiaal te worden gewisseld tussen verschillende procesinstallaties.
Goede mechanische eigenschappen¶
Naast corrosiebestendigheid beschikt Hastelloy C-2000 over:
- hoge sterkte;
- goede taaiheid;
- goede maatvastheid;
- betrouwbare eigenschappen bij verhoogde temperaturen.
Chemische samenstelling¶
Hoewel de exacte percentages per fabrikant kunnen verschillen, bestaat Hastelloy C-2000 hoofdzakelijk uit:
- nikkel;
- chroom;
- molybdeen;
- koper.
De combinatie van molybdeen en koper onderscheidt C-2000 van veel andere Hastelloy-kwaliteiten.
Waar wordt Hastelloy C-2000 toegepast?¶
Typische toepassingen zijn:
- chemische reactoren;
- menginstallaties;
- procesvaten;
- warmtewisselaars;
- leidingsystemen;
- pompen;
- afsluiters;
- installaties voor zuurproductie.
Vooral wanneer meerdere agressieve chemicaliën in één installatie voorkomen, kan Hastelloy C-2000 een geschikte keuze zijn.
Hastelloy C-2000 versus Hastelloy C-4¶
Hoewel beide materialen uitstekende corrosiebestendige nikkellegeringen zijn, bestaan er duidelijke verschillen.
| Eigenschap | Hastelloy C-4 | Hastelloy C-2000 |
|---|---|---|
| Algemene corrosiebestendigheid | Zeer hoog | Zeer hoog |
| Bestand tegen reducerende zuren | Zeer goed | Uitstekend |
| Breedte van toepassingsgebied | Groot | Zeer groot |
| Kopergehalte | Geen of zeer laag | Aanwezig |
| Kosten | Hoog | Vaak nog hoger |
De keuze tussen beide materialen hangt volledig af van het proces en de aanwezige chemicaliën.
Hastelloy C-2000 versus RVS 316L¶
| Eigenschap | RVS 316L | Hastelloy C-2000 |
|---|---|---|
| Corrosiebestendigheid | Goed | Uitzonderlijk hoog |
| Bestand tegen sterke zuren | Beperkt | Zeer goed |
| Temperatuurbestendigheid | Goed | Zeer goed |
| Kosten | Relatief laag | Zeer hoog |
| Toepassingsgebied | Algemeen | Zeer specialistisch |
Hieruit blijkt dat Hastelloy C-2000 alleen wordt toegepast wanneer de extra eigenschappen daadwerkelijk noodzakelijk zijn.
Lassen van Hastelloy C-2000¶
Het lassen van Hastelloy C-2000 vereist vakmanschap en nauwkeurige procesbeheersing.
Belangrijke aandachtspunten zijn:
- schone lasvoorbereiding;
- geschikte toevoegmaterialen;
- gecontroleerde warmte-inbreng;
- passende beschermgassen.
Door de juiste lasprocedure toe te passen blijven de uitstekende corrosie-eigenschappen behouden.
Bewerken van Hastelloy C-2000¶
Net als andere nikkellegeringen is Hastelloy C-2000 moeilijker te verspanen dan standaard RVS.
Bij de bewerking moet rekening worden gehouden met:
- hoge snijkrachten;
- sterke werkverharding;
- verhoogde gereedschapsslijtage;
- warmteontwikkeling.
Daarom worden vaak speciale gereedschappen en aangepaste verspaningsparameters gebruikt.
Economische afweging¶
Hoewel Hastelloy C-2000 een duur materiaal is, hoeft dit niet automatisch te betekenen dat een installatie ook duurder is gedurende de volledige levensduur.
Wanneer een goedkoper materiaal regelmatig vervangen moet worden vanwege corrosie, kunnen de totale kosten uiteindelijk hoger uitvallen.
Bij de materiaalkeuze wordt daarom gekeken naar de Total Cost of Ownership (TCO):
- aanschafkosten;
- onderhoud;
- stilstand;
- levensduur;
- betrouwbaarheid.
Praktijk bij Jongia¶
Binnen Jongia wordt de materiaalkeuze afgestemd op de procesomstandigheden van de klant. Voor veel toepassingen is RVS 316L voldoende, terwijl in agressievere omgevingen Duplex of Super Duplex een geschikte oplossing kan zijn.
Pas wanneer deze materialen onvoldoende bestand zijn tegen de aanwezige chemicaliën, komt een nikkellegering zoals Hastelloy C-2000 in beeld.
Bij projecten in de chemische industrie wordt daarom zorgvuldig gekeken naar de samenstelling van het medium, de temperatuur, de concentratie van chemicaliën en de gewenste levensduur van de installatie. Op basis daarvan wordt bepaald welk materiaal technisch én economisch de beste keuze is.
Veelgemaakte fouten¶
- Denken dat Hastelloy C-2000 altijd de beste materiaalkeuze is. De uitstekende eigenschappen zijn alleen nodig in zeer corrosieve processen.
- Hastelloy C-4 en C-2000 als identiek beschouwen. Hoewel beide tot dezelfde familie behoren, verschillen ze in samenstelling en toepassingsgebied.
- Alleen naar de aanschafprijs kijken. Bij corrosieve processen zijn onderhoud en stilstand vaak veel kostbaarder dan het materiaal zelf.
- Vergeten dat ook de verwerking duurder is. Lassen en verspanen van Hastelloy C-2000 vragen gespecialiseerde kennis en gereedschappen.
- Aannemen dat één materiaal bestand is tegen alle chemicaliën. Ook bij Hastelloy C-2000 moet altijd worden gecontroleerd of het geschikt is voor de specifieke procesomstandigheden.