Le leghe di nichel vengono comunemente classificate come superleghe prestazionali o ad alta prestazione in quanto resistono a condizioni estreme di temperatura, pressione e corrosione. Tra queste, se ne citano due, ampiamente utilizzate nell’industria chimica, petrolchimica, aerospaziale e nelle applicazioni marine: l’inconel 625 e l’inconel 825.
Sebbene possano sembrare simili, presentano, in realtà, differenze significative che le rendono più o meno adatte a specifici ambienti corrosivi. Sorge, dunque, spontaneo domandarsi quale delle due leghe scegliere in ambienti altamente corrosivi.
Scopriamone la composizione chimica e le principali caratteristiche ponendole a confronto.
| INCONEL 625 | INCONEL 825 |
|---|---|
| COMPOSIZIONE CHIMICA | |
| Nichel, Cromo, Molibdeno e Niobio che conferiscono elevata resistenza alla corrosione e alle alte temperature | Nichel, Cromo, Ferro e Molibdeno e soprattutto Rame che migliora la resistenza alla corrosione in ambienti acidi |
| CARATTERISTICHE | |
| Elevata resistenza alla corrosione da cloruri, acqua di mare e ambienti aggressivi | Ottima resistenza alla corrosione da acidi forti come solforico e fosforico |
| Ottima resistenza alla corrosione intergranulare | Buona resistenza alla corrosione da cloruri e ambienti ossidanti |
| Resistenza alle alte temperature e all’ossidazione | Più duttilità e tenacità rispetto ad altre superleghe |
| Non richiede trattamenti di indurimento per ottenere elevate proprietà meccaniche | Buone prestazioni meccaniche a temperature moderate |
| È spesso la prima scelta per applicazioni marine e chimiche | Spesso viene scelto in ambienti corrosivi fortemente acidi |
| Eccellente fino a 700–800 °C con buona resistenza meccanica | Buone proprietà fino a temperature moderate (inferiori rispetto al 625) |
| Più versatile |
Esempi di utilizzo
INCONEL 625
Per gli scambiatori nelle centrali termoelettriche e a ciclo combinato quando le tubazioni degli scambiatori sono esposti ad acqua di mare e a condensati ricchi di cloruri.
Per componenti per motori aeronautici a turbina come ugelli di scarico, camere di combustione e turbine dove boccole, flange e raccordi sono soggetti a temperature estremamente elevate e cicli termici ripetuti.
Attrezzature in impianti offshore, petrolchimici e siti estrattivi di petrolio e gas in mare aperto dove si utilizzano prodotti capaci di resistere ad ambienti altamente corrosivi.
Nelle linee di iniezione e tubing in pozzi “sour” (acido solfidrico – H₂S ) per impianti di estrazione in mare con esposizione continua ad acqua salata e carichi ciclici. Viene usato per rivestire internamente i risers, per giunti e valvole subsea, tubing di completamento, raccordi e flange ad alta pressione
Scambiatori di calore in centrali a ciclo combinato (CCGT) ovvero in impianti a gas con recupero di calore (HRSG – Heat Recovery Steam Generator) per tubi lato gas ad alta temperatura e collettori soggetti a cicli termici
In impianti termoelettrici, centrali a carbone, biomassa o waste-to-energy dove si è in presenza di gas di combustione contenenti cloruri e composti solforati. Viene usato per rivestire le caldaie, per i tubi surriscaldatori e per componenti esposti direttamente ai fumi caldi.
Per componenti per turbine a vapore e a gas quali bulloneria ad alta resistenza, parti strutturali soggette a creep ed elementi di giunzione esposti a ossidazione
In impianti nucleari nei circuiti secondari, non direttamente nel nocciolo. Viene usato per scambiatori di calore, parti soggette ad ambienti pressurizzati corrosivi e altri componenti del circuito secondario
INCONEL 825
Nell’industria chimica in torri di assorbimento in impianti di trattamento gas acidi come ad esempio gas di scarico contenenti anidride solforosa (SO2) o anidride carbonica (CO2) in continuo contatto con soluzioni fortemente aggressive. E’ usato per rivestire le colonne e le vasche.
In sistemi di desolforazione all’interno di raffinerie e negli impianti di trattamento del petrolio che producono soluzioni acide altamente corrosive e in unità di desolforazione (Hydrotreating / Hydrodesulfurization) per la rimozione dello zolfo dai carburanti attraverso composti acidi. Viene usato per serbatoi e componenti quali tubazioni, flange e pompe, tubi di scambio, colonne di processo e separatori.
Applicazioni marine con acque altamente acide o inquinate in impianti di trattamento delle acque di zavorra o reflue contenenti agenti corrosivi combinati (acidi, cloruri, solfuri).
Sistemi di trattamento gas acidi (Amine Units) ovvero per il trattamento di gas contenenti CO₂ e H₂S tramite soluzioni amminiche. Viene usato per scambiatori e tubazioni di ricircolo del solvente
Impianti di desolforazione fumi (FGD – Flue Gas Desulfurization) e centrali a carbone dotate di sistemi di abbattimento SO₂. Gli scrubber o torri di lavaggio negli impianti di desolforazione sono dispositivi industriali utilizzati per rimuovere l’anidride solforosa (SO₂) e altri gas acidi dai fumi di combustione attraverso un liquido di lavaggio. Viene usato all’interno delle torri di assorbimento, nei tubi di ricircolo e per gli scambiatori.
Impianti geotermici in presenza di fluidi geotermici contenenti cloruri, solfuri e CO₂. Viene usato per tubazioni di trasporto del fluido, nei componenti dei separatori e per gli scambiatori di calore.
Sistemi di raffreddamento con acqua industriale aggressiva o acqua di raffreddamento ricca di contaminanti specie in centrali situate in zone costiere. Viene usato per condotte, serbatoi e pompe.
Sintetizzando, si può affermare che se si è in presenza di acqua di mare, cloruri aggressivi o condizioni che favoriscono la corrosione sotto stress, o ancora, in caso di ambienti alcalini, salini e ad alta temperatura, l’Inconel 625 è generalmente la scelta migliore. In questi contesti è utilizzato per scambiatori di calore o tubazioni o altri componenti sottoposti a sollecitazioni meccaniche ed esposti a soluzioni saline.
Nel caso, invece, di applicazioni in cui la corrosione è determinata da acidi forti (come l’acido solforico o l’acido fosforico) e soluzioni aggressive con presenza di ioni solfato, l’Inconel 825 può offrire prestazioni migliori grazie alla presenza di rame e alla sua resistenza specifica a determinati elementi chimici. Per questo, è spesso utilizzato negli impianti chimici, nelle torri di assorbimento di gas acidi e nei serbatoi di stoccaggio di soluzioni corrosive.
Alla luce di quanto sopra esposto, la scelta tra inconel 625 e inconel 825 dipende, quindi, dal tipo di ambiente corrosivo e dalle condizioni operative come temperatura, pressione e presenza di sollecitazioni meccaniche ed è spesso determinata dalla combinazione tra corrosione chimica e sollecitazioni meccaniche.
Una tendenza crescente nelle richieste di utilizzo di queste due leghe, ha portato Tecra, negli anni, ad attrezzarsi per rispondere in modo più completo alle richieste dei propri clienti sviluppando sinergie con importanti produttori.
In Tecra sappiamo guidare nella scelta del materiale più adatto alle esigenze dei nostri clienti.