از جمله متریال پر مصرف در صنعت کشور ورق مونل 400 است که در ضخامت و ابعاد مختلف از جمله میلگرد مونل 404 ، لوله مونل 401 و دیگر آلیاژ های آن و شیر مونل و اتصالات و فلنج مونل موجود هستند که از نظر ظاهر شبیه انواع آلیاژ استنلس استیل می باشد. فلز مونل به عنوان یکی از مقاوم ترین آلیاژها در برابر خوردگی های شیمیایی می باشد و به همین علت مصارف بسیار خاصی دارد از جمله ی این مصارف می توان به استفاده از آلیاژ مونل در پره ی کشتی ها و توربین هایی ک نیاز به مقاومت خوردگی, مهم ترین خاصیت مورد انتظار از آن است, بکار می رود.
مونل چیست ؟
مونل 400 آلیاژ نیکل و مس است که مقاومت به خوردگی فوق العاده ای در آب دریا، نمک های طبیعی و نمک های بازی دارد. لذا به عنوان یکی از اصلی ترین گزینه ها در ساخت تجهیزاتی است که به طور مستقیم با آب دریا در تماس است.
کاربرد مونل چیست
مونل به دلیل داشتن خواص و ویژگی های خود, در بسیاری از صنایع کاربرد و مصرف دارد. در ادامه به برخی از این صنایع و کاربرد ها اشاره می کنیم :
- صنایع شیمیایی
- گرمکن های آب نمک
- تجهیزات تولید نمک
- صنایع نفت و گاز و پتروشیمی
- لوله ها و اتصالات آب شیرین کن
- مبدل های حرارتی آب دریا
- صنایع دریایی
- لوله ها و اتصالات تاسیسات آب دریا
آلیاژ مونل
آلیاژهای مونل آلیاژهای مبتنی بر نیکل هستند که بین 29 تا 33 درصد مس دارند. شش نوع آلیاژ مونل وجود دارد که همه حاوی درصد زیادی نیکل هستند (تقریبا تا 67٪). با این حال در این آلیاژ ها مقداری آهن ، منگنز ، کربن و یا سیلیکون وجود دارد. افزودنیهای کوچک آلومینیوم و تیتانیوم ، که آلیاژ K-500 را تشکیل می دهد ، به ویژه در دماهای بالا قدرت را افزایش می دهد و این امر را در کاربردهای هوافضا مفید می کند.
کابرد آلیاژمونل
آلیاژهای مونل به دلیل مقاومت زیاد در برابر خوردگی شیمیایی ، اغلب در تجهیزات گیاهی شیمیایی یافت می شوند. آنها همچنین در صنعت هوافضا مورد استفاده قرار می گیرند.در ادامه به برخی محصولات ساخته شده توسط آلیاژ های مونل اشاره می کنیم:
- مبدلهای حرارتی
- محصولات پیچ گوشتی
- سازهای بادی
- سیستم لوله کشی
- مخازن سوخت و آب
- مخازن مورد استفاده در آشپزخانه کارخانجات
مزایایی آلیاژ مونل
تنها تعداد انگشت شماری از آلیاژها و سوپرآلیاژها در مقابل خوردگی ناشی از تماس با اسید هیدرو فلوئوریک و فلوئورین مقاومند که مونل 400 یکی از این آلیاژهاست. این آلیاژ مقاومت به خوردگی تنشی کلرایدی (Chloride Stress Corrosion Cracking) بسیار مناسبی دارد که ناشی از درصد بالای نیکل در ترکیب آن است. از دیگر مزایای مونل 400 حفظ مقاومت مکانیکی این آلیاژ در گستره وسیع دمایی از فوق سرد (کرایوژنیک) تا 550 درجه سانتی گراد می باشد.مونل 400 در تماس با اسید سولفوریک نیز مقاومت به خوردگی مناسبی از خود نشان می دهد. اما این مقاومت به خوردگی محدود به دما و غلظت اسید سولفوریک است. در دمای اتاق غلظت اسید از 80 درصد نباید تجاوز کند. در حالت جوش تماس این آلیاژ با محلول اسید سولفوریک با غلظت بیش از 15 درصد مجاز نیست. جوشکاری فلز مونل نیز بسیار راحت و قابل دسترس می باشد به گونه ای که همانند سایر آلیاژ های استنلس استیل مانند استیل 304 و استنلس استیل 316 و سایر استنلس استیل های نسوز قابل جوشکاری با الکترود های پوشش دار می باشد و این نکته باید در نظر گرفنه شود که در ضخامت های زیر 5.1 میلیمتر نباید از جوشکاری قوس الکتریکی استفاده نمود چراکه باعث گرمای بیش از حد و ذوب ناحیه جوشکاری میگردد. همچنین در جوشکاری با الکترود های پوشش دار میبایست از الکترود با پوشش ضخیم استفاده نمود
معایب
با اینکه مونل وآلیاژهای آن دارای چندین مزیت است، اما از فلز کامل فاصله دارد;در ادامه به معایب مونل اشاره میکنیم :
- قابلیت کارآیی این آلیاژها به دلیل تمایل به سخت شدن سریع کار، ضعیف است.
- اگرچه در برابر خوردگی مقاوم است ، در صورت قرار گرفتن در معرض آب نمک ممکن است سوراخ شود.
- اکسید نیتریک ، اسید نیتروژن ، دی اکسیدگوگرد و هیپوکلریت ها موادی هستند که میتوانند آلیاژ مونل را فاسد کنند.
- وجود مونل می تواند به خوردگی گالوانی منجر شود;به عبارت دیگر،در صورت استفاده از آلومینیوم ، روی یا آهن به عنوان اتصال دهنده های مونل و سپس در معرض شرایط خاصی قرار می گیرند ، اتصال دهنده های فلزی به سرعت دچار خوردگی می شوند.
شیر مونل چیست؟
شیر مونل به شیرآلات صنعتی ساخته شده از آلیاژهای مونل که از آلیاژهای محلول جامد مقاوم در برابر خوردگی به مس است ، اشاره دارد. مس اضافه شده می تواند مقاومت به خوردگی و استحکام آلیاژ نیکل را بهبود بخشد. در صنعت شیرآلات ، آلیاژهای مونل, به طور کلی به عنوان آلیاژ مونل فرفورژه و آلیاژ مونل طبقه بندی می شوند. از بین تمام آلیاژ های مونل, از مونل 400 و مونل K-500 بیشتر در ساخت شیر مشاهده می شوند.
کاربرد شیرمونل
به طور کلی شیرهای مونل می توانند در کاربردهایی شامل اسید هیدروفلوئوریک ، آب نمک ، آب دریا ، محلول قلیایی ، کاهش اسیدها ، کلر خشک و گاز کلرید هیدروژن در دماهای بالا استفاده شوند.اگر یک شیر به طور کامل از مونل و الیاژهای آن ساخته شود و دچار فرسودگی و خوردگی نشده باشد, می تواند مقاومت خوبی در برابر انواع مختلف اسید ها داشته باشد. به همین دلیل در صنایعی که با اسید های مختلف سر و کار دارند و نمی توانند از شیر های دیگر استفاده کنند, استفاده از شیر مونل توصیه و پیشنهاد می شود. همچنین از این شیرآلات به طور گسترده ای برای دستگاه آلکیله شدن ستون احیاء اسید هیدروفلوئوریک (HF) در یک پالایشگاه نفت استفاده می شود. با توجه به درجه حرارت بالا و رطوبت زیاد موجود ، از شیرآلات کاملا مونل استفاده می شود. علاوه بر این موارد ، همچنین از این نوع شیر می توان در سیستم های محلول قلیایی کلرید با غلظت بالا استفاده شود.
استنلس استیل و مونل
نوع دیگر شیرآلات صنعتی است که دارای بدنه ترکیبی از استنلس استیل و مونل هستند. در قسمت دمای پایین یک سیستم اسید HF ، از آنجا که فولاد کربن می تواند در مقابل اسید HF بی آب در دماهای زیر 71 درجه سانتیگراد مقاومت کند ، به عنوان ماده بدنه سوپاپ به طور گسترده ای انتخاب می شود. با این حال ، مواد ترمینال شیر باید آلیاژهای مونل باشد تا نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و فرسایش در حفره بدنه را برآورده کند. در برنامه های کاربردی شامل اتیلن ، پروپیلن ، اکسیژن مایع ، اکسیژن خالص و آب دریا معمولا دریچه هایی با بدنه ترکیبی استنلس استیل (فولاد زنگ نزن) و مونل انتخاب می شوند. ترکیب این دو فلز یعنی استنلس استیل و مونل در ساخت شیر ممکن است بطور قابل توجهی هزینه تولید را کاهش دهد. دلیل این کاهش هزینه هم ارزان بودن استیل و فولاد نسبت به مونل است به همین دلیل شیر ترکیبی استنلس استیل و مونل قیمت کمتری نسبت به شیر کاملا مونل دارد.
لینک های مرتبط :
