ステンレス精留塔の材料選択は直接設備の耐食性、使用寿命、分離効率及び運行安全性に影響し、材料特性、作業状況条件などの核心要素を結合して総合的に判断する必要があり、以下は6つの核心材料選択のポイントであり、迅速に把握するのに便利である:
材料の腐食性に応じたマテリアルの選択
通常の中性/弱腐食性物質(例えばエタノール、アセトンなどの通常の有機溶媒):304ステンレス鋼を選択することができ、それは基礎耐食性と性価比を備え、通常の精留モードの需要を満たすことができる。
塩素、弱酸/弱アルカリ性物質(例えば塩水系、希塩酸/希塩基溶液):優先的に316/316 Lステンレス鋼を選択し、316 L中のモリブデン元素の含有量は更に高く、耐点腐食、隙間腐食能力は304より著しく優れ、特に塩素イオンを含む精留系に適している。
強腐食性材料(濃酸、強酸化剤など):普通のステンレス鋼では満足できない場合、二相ステンレス鋼(2205など)またはハースト合金を選択することができ、二相ステンレス鋼はオーステナイトとフェライトの特性を兼ね備え、耐食性と力学性能は均衡しており、ハースト合金は強腐食媒体に耐えることができるが、コストは相対的に高い。
動作温度と圧力を組み合わせたナンバープレート
低温精留モード(−20℃未満):304 L、316 L(低炭素モデル)などの低温靭性に優れたステンレス鋼を選択し、通常のステンレス鋼が低温で脆化破断するリスクを回避する必要がある。
高温高圧精留モード(温度>400℃、圧力>1.6 MPa):優先的に耐熱ステンレス鋼(例えば310 S)を選択し、クロム、ニッケルを含む量がより高く、良好な高温耐酸化性と構造安定性を備え、塔体が高温高圧下で変形したり腐食したりすることを防止できる。
材料清浄度要件を考慮する
医薬、食品級精留システム(例えば薬用溶剤の精製、食品香料の分離):食品級304/316 Lステンレス鋼を選択し、材質表面に不純物がなく、研磨しやすいことを要求するとともに、GMPなどの業界清潔基準に適合し、材料の汚染を防止する必要がある。
電子級高純度材料の精留:超高純度ステンレス鋼を選択して使用することができ、材質中の不純物元素が材料の純度に与える影響を低減する。
塔体部材の機能に応じて異化する選材
タワーハウジング:全体の耐食性と構造強度を主とし、上述の材料とモードの原則に基づいて304/316 L/二相鋼などを選択する。
塔内の部品(充填剤、塔板、降液管など):材料がスケールしやすい或いは摩耗がある場合、耐摩耗型ステンレス鋼(例えば316 L+表面硬化処理)を選択することができる、分離効率を強化するためには、表面が滑らかで流路がスムーズな316 Lステンレス精密加工品を選択することができます。
接合管とフランジ:塔体材質と互換性があり、異種鋼溶接による電気化学腐食を避けるとともに、接続部の密封性と耐温耐圧能力を考慮する必要がある。
コストと寿命のバランスを両立
もし作業状況が温和で、材料に強い腐食がなければ、優先的に304ステンレス鋼を選択してコストを制御する、腐食リスクが高い場合は、1ステップで316 Lステンレス鋼を選択し、後期の頻繁な修理交換による総合コストの増加を避けることをお勧めします。
大型精留塔に対して、「複合板」方案を採用することができる:末端層は炭素鋼で強度を保証し、被覆層は316 Lなどのステンレス鋼で耐食性を保証し、両立性の価格比と防食の需要を考慮する。
業界標準と認定要件に適合
材料選択は対応する業界規範を満たす必要があり、例えば化学工業分野はGB/T 24511ステンレス板材基準を満たす必要があり、医薬食品分野はGB 4806食品接触用ステンレス基準を満たす必要がある。
輸出設備に関わる場合は、ASTM、ENなどの国際基準を満たし、材質認証がプロジェクトの検収要求と一致することを確保しなければならない。