Sanicro 41 Trabalhado a Quente: Liga de Níquel com Superior Resistência à Corrosão e Soldabilidade

O Sanicro® 41 é particularmente adequado para uso em trocadores de calor para petróleo bruto e refinarias, especialmente onde há altas concentrações de sulfeto de hidrogênio e cloretos.

Aprovações:

• Aprovado pela American Society of Mechanical Engineers (ASME) para uso de acordo com ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Seção I e Seção VIII, div. 1, e Divisão 2, Classe 1 e Classe 2.
• ASME B&PV Code Seção III, Divisão 1, Classes 1 e 3.

A excelente conformabilidade do Sanicro® 41 permite que o material seja dobrado a frio com raios extremamente pequenos. Recozimento após dobra normalmente não é necessário.

Corrosão geral: O Sanicro® 41 possui excelente resistência à corrosão. O material é muito superior a aços ligados ao molibdênio, como AISI 316L, particularmente quando expostos a meios não oxidantes, como ácido sulfúrico ou fosfórico. Também apresenta resistência satisfatória a agentes altamente oxidantes, como ácido nítrico. O Sanicro® 41 tem resistência à corrosão em ácido fórmico significativamente melhor que aços inoxidáveis austeníticos padrão.

Os resultados de testes de corrosão em ácido nítrico são tabulados abaixo. A resistência ao ácido sulfúrico é ilustrada na Figura 1. Deve-se notar que a corrosividade do ácido sulfúrico depende do teor de oxigênio. Ácido sulfúrico em contato com ar é, portanto, mais corrosivo que ácido desairado.

Corrosão por pites e frestas: Testes de corrosão em soluções de cloreto de sódio indicam que a resistência do Sanicro® 41 a pites e frestas é superior à do AISI 316 – resultado do maior teor de cromo e molibdênio do material. Temperaturas críticas de pite (CPT) para os dois graus em soluções de 3% de cloreto de sódio em diferentes valores de pH são plotadas na Figura 2.

Trinca por corrosão sob tensão: O alto teor de níquel do material promove excelente resistência à trinca por corrosão sob tensão induzida tanto por cloretos quanto por álcalis. Os resultados de testes em 40% de cloreto de cálcio são mostrados na Figura 3.

O Sanicro® 41 exibe excelente resistência à trinca por corrosão sob tensão em ambientes ácidos (sour). Testes realizados no Nickel Development Institute (NIDI) concluíram que o Sanicro® 41 pode ser usado em ambientes sour até 260°C com teores de H₂S correspondentes a pressão parcial de até 10000 psi, na ausência de enxofre elementar. O material também mostra alguma imunidade a todas as concentrações de CO₂, segundo NIDI. O Sanicro 41 é usado na indústria de óleo e gás em ambientes até 200°C (392°F), pressão parcial de H₂S de 60 psi e com cloretos presentes.

Segundo ISO 15156/NACE MR0175, é aceitável para uso nas condições de trabalho a frio e recozido, sem limites ambientais quanto a pressões parciais de H₂S ou enxofre elementar.

Corrosão intergranular: Mesmo nos tamanhos mais pesados, o Sanicro® 41 pode ser soldado sem risco de precipitação de carbonetos causando corrosão intergranular. Isso se deve, em parte, ao baixo teor de carbono do material, mas também ao fato de ser estabilizado com titânio.

Os tubos são fornecidos na condição tratada termicamente. Se tratamento térmico adicional for necessário devido a processamento adicional, o seguinte é recomendado:

Recozimento de solução: 1000-1100°C (1830-2010°F), 5-10 minutos, resfriamento rápido em ar ou água.

Formas de fornecimento:

Tubos e tubos sem costura – acabamentos e dimensões: Tubos para trocadores de calor, retos ou dobrados conforme especificação, com ou sem tratamento térmico das curvas, podem ser fornecidos. Tubos e tubos sem costura em Sanicro® 41 podem ser fornecidos em dimensões até 260 mm (10") de diâmetro externo. A condição de fornecimento é recozimento de solução e decapagem branca ou recozimento brilhante.

Materiais para produção de óleo e gás (Tubos sem costura trabalhados a frio):

Para tubos de produção e revestimento em produção de óleo e gás, o Sanicro® 41 é fornecido trabalhado a frio com propriedades de alta resistência (Sanicro 41-110).

Faixa de tamanhos:

• Diâmetro externo: 2 3/8" - 7" (60,33-177,8 mm)
• Espessura de parede: 0,190"-0,590" (4,83-14,99 mm)

A soldabilidade do Sanicro® 41 é boa. Métodos adequados de soldagem por fusão são soldagem a arco com eletrodo revestido (MMA/SMAW) e soldagem a arco protegida por gás, com o método TIG/GTAW como primeira escolha.

Como o material tem baixa condutividade térmica e alta expansão térmica, os planos de soldagem devem ser cuidadosamente selecionados com antecedência, para que as distorções da junta soldada sejam minimizadas. Se tensões residuais forem uma preocupação, recozimento de solução pode ser realizado após a soldagem.

Para Sanicro® 41, recomenda-se aporte de calor <1,0 kJ/mm e temperatura entre passes <100°C (210°F). Uma técnica de soldagem em cordão contínuo deve ser usada.

Metais de adição recomendados para temperatura

• Soldagem TIG/GTAW ou MIG/GMAW
  • ISO 18274 S Ni 8065/AWS A5.14 ERNiFeCr-1 (ex: Exaton Sanicro 41 Cu)
  • ISO 14343 S 27 31 4 Cu L/AWS A5.9 ER383 (ex: Exaton 27.31.4.LCu)
• Soldagem MMA/SMAW
  • ISO 14172 E Ni 8025, E Ni 8165
  • ISO 3581 E 27 31 4 Cu L R/AWS A5.4 E383-16 (ex: Exaton 27.31.4.LCuR)

Soldagem de revestimento:

• ISO 18274 S Ni 8065/AWS A5.14 ERNiFeCr-1 (ex: Exaton Sanicro 41 Cu) fio ou eletrodos de tira são recomendados para soldagem de revestimento de tubos de chapa e vasos de alta pressão nos casos em que se requer resistência à corrosão igual à do Sanicro® 41.