סודה קאוסטית(NaOH) הוא אחד ממלאי הזנה הכימיים החשובים ביותר, עם ייצור שנתי כולל של 106 ט.נעשה שימוש ב-NaOH בכימיה אורגנית, בייצור אלומיניום, בתעשיית הנייר, בתעשיית עיבוד המזון, בייצור חומרי ניקוי ועוד. סודה קאוסטית היא תוצר משותף בייצור כלור, ש-97% ממנו לוקחים מקום על ידי אלקטרוליזה של נתרן כלורי.
לסודה קאוסטית יש השפעה אגרסיבית על רוב החומרים המתכתיים, במיוחד בטמפרטורות וריכוזים גבוהים.עם זאת, ידוע מזה זמן רב שניקל מציג עמידות מצוינת בפני קורוזיה בפני סודה קאוסטית בכל הריכוזים והטמפרטורות, כפי שמראה איור 1.בנוסף, למעט בריכוזים ובטמפרטורות גבוהות מאוד, ניקל חסין בפני פיצוחי מתח-קורוזיה הנגרמים על ידי קאוסטיקה.סגסוגת תקן ניקל 200 (EN 2.4066/UNS N02200) וסגסוגת 201 (EN 2.4068/UNS N02201) משמשות לפיכך בשלבים אלה של ייצור סודה קאוסטית, הדורשים את העמידות הגבוהה ביותר בפני קורוזיה.הקתודות בתא האלקטרוליזה המשמשים בתהליך הממברנה עשויות גם מיריעות ניקל.גם היחידות במורד הזרם לריכוז המשקאות עשויים מניקל.הם פועלים על פי עקרון האידוי הרב-שלבי בעיקר עם מאיידי סרט נופל.ביחידות אלו נעשה שימוש בניקל בצורת צינורות או יריעות צינורות למחלפי החום שלפני האידוי, כיריעות או לוחות חיפויים ליחידות קדם האידוי, ובצינורות להובלת תמיסת הסודה הקאוסטית.בהתאם לקצב הזרימה, גבישי הסודה קאוסטית (תמיסה רוויה) עלולים לגרום לשחיקה בצינורות מחליפי החום, מה שמחייב את החלפתם לאחר תקופת הפעלה של 2-5 שנים.תהליך האידוי של הסרט נופל משמש לייצור סודה קאוסטית נטולת מים בריכוז גבוה.בתהליך נפילת הסרט שפותח על ידי ברטרמס, מלח מותך בטמפרטורה של כ-400 מעלות צלזיוס משמש כמצע החימום.כאן יש להשתמש בצינורות העשויים מסגסוגת ניקל דלת פחמן 201 (EN 2.4068/UNS N02201) מכיוון שבטמפרטורות גבוהות יותר מ-315 מעלות צלזיוס (600 °F) תכולת הפחמן הגבוהה יותר של סגסוגת ניקל סטנדרטית 200 (EN 2.4066/UNS N02200) ) יכול להוביל למשקעי גרפיט בגבולות התבואה.
ניקל הוא חומר הבנייה המועדף עבור מאיידי סודה קאוסטית שבהם לא ניתן להשתמש בפלדות האוסטניטיות.בנוכחות זיהומים כגון כלורטים או תרכובות גופרית - או כאשר נדרשים חוזקים גבוהים יותר - משתמשים במקרים מסוימים בחומרים המכילים כרום כגון סגסוגת 600 L (EN 2.4817/UNS N06600).עניין רב גם עבור סביבות קאוסטיות הוא סגסוגת 33 המכילה כרום גבוהה (EN 1.4591/UNS R20033).אם יש להשתמש בחומרים אלו, יש לוודא שתנאי ההפעלה אינם עלולים לגרום לסדקי מתח-קורוזיה.
סגסוגת 33 (EN 1.4591/UNS R20033) מציגה עמידות מצוינת בפני קורוזיה ב-25 ו-50% NaOH עד לנקודת רתיחה וב-70% NaOH ב-170 מעלות צלזיוס.סגסוגת זו הראתה ביצועים מצוינים גם בבדיקות שדה במפעל שנחשף לסודה קאוסטית מתהליך הסרעפת.39 איור 21 מציג כמה תוצאות בנוגע לריכוז של ליקר קאוסטי זה של הסרעפת, שהיה מזוהם בכלורידים וכלורטים.עד לריכוז של 45% NaOH, החומרים סגסוגת 33 (EN 1.4591/UNS R20033) וסגסוגת ניקל 201 (EN 2.4068/UNS N2201) מציגים עמידות יוצאת דופן.עם הגדלת הטמפרטורה והריכוז, סגסוגת 33 הופכת עמידה אפילו יותר מניקל.לפיכך, כתוצאה מתכולת הכרום הגבוהה שלו נראה כי סגסוגת 33 מועילה לטיפול בתמיסות קאוסטיות עם כלורידים והיפוכלוריט מתהליך הסרעפת או תאי הכספית.
זמן פרסום: 21 בדצמבר 2022