Los reactores Parr se hacen de acero inoxidable tipo 316, pero también pueden hacerse de otras aleaciones. La lista de materiales de fabricación es:

• Acero Inoxidable Tipo 316/316L
• Aleación A-286
• Aleación 20
• Aleación 230
• Aleación 400
• Aleación 600
• Aleación 625
• Aleación B-2/B-3
• Aleación C-276
• Níquel 200
• Titanio Grados 2, 3, 4 y 7
• Circonio 702 y 705

Cuando se especifica la fabricación de un reactor Parr con una aleación especial, la cabeza, el cilindro y todas las partes internas en contacto con el recipiente serán hechas del material prescrito, y las válvulas y accesorios externos serán fabricados de acero inoxidable. Por lo general, las partes externas no están sujetas a las mismas condiciones corrosivas que existen dentro del recipiente, por lo tanto, el gran costo de las partes externas fabricadas de aleaciones especiales rara vez se justifica. Si se requieren partes externas de aleaciones especiales, Parr tratará de cumplir con este requisito, aunque puede haber excepciones en las que dichas piezas no se puedan hacer.

Designación de Aleación

Parr utiliza números de designación de aleaciones para identificar las diversas aleaciones resistentes a la corrosión disponibles para los reactores y recipientes a presión Parr. Estas aleaciones también pueden ser identificadas por marcas y por ASTM, ASME, DIN y otros números de especificación. Muchas de las aleaciones de alto níquel fueron patentados originalmente y se vende bajo los nombres comerciales, como por ejemplo, Monel1¹, Inconel¹, Incoloy¹, Carpenter Alloy 20², Hastelloy³, etc. La mayoría de las patentes originales han expirado, y estas aleaciones son ahora los materiales de fabricación disponibles de otros proveedores de confianza , así como de los propietarios de las marcas originales.

Entre las muchas aleaciones resistentes a la corrosión, ahora disponibles, puede haber dos o tres con composiciones muy similares y con el mismo uso de ambiente corrosivo. En estos casos, Parr selecciona y ofrece la aleación más ampliamente utilizada en cada una de las categorías básicas de resistencia a la corrosión, en lugar de catalogar y almacenar las tres.

Cada una de estas aleaciones tienen su propia fuerza física y características de temperatura, así como resistencia única a ciertos materiales corrosivos. Todos estos factores deben considerarse al hacer una selección, en la cual el costo y disponibilidad también son factores en la elección final.

¹ MONEL, INCONEL, e INCOLOY son Marcas Registradas de Special Metals Corp.

² CARPENTER 20 es una Marca Registrada de Carpenter Technology Corporation.

³ HASTELLOY es una Marca Registrada de Haynes International, Inc.

Parr Instrument Company intentará responder a preguntas sobre resistencia a la corrosión y le sugerirá materiales que podrían ser adecuados para aplicaciones específicas, pero no puede garantizar que una aleación en particular será totalmente resistentes a determinadas condiciones corrosivas.

La composición básica de estas aleaciones se enumera en la siguiente tabla. La información sobre resistencia a la corrosión puede obtenerse en manuales de corrosión y publicaciones metalúrgicas. También puede obtenerse información útil directamente de los fabricantes de la aleación.

Toda lista abreviada de resistencia a la corrosión de varios metales y aleaciones pueden ser potencialmente engañosa ya que no puede hacer frente a todos los efectos de la concentración, temperatura, presión y la presencia de iones adicionales, los cuales tienen un efecto significativo sobre la capacidad de un reactor o recipiente a presión para resistir la corrosión. Además, la vulnerabilidad de cualquier material al agrietamiento por corrosión, corrosión intergranular y picaduras también debe ser considerada cuando se juzga la idoneidad de un material para una aplicación en particular.

Las características principales de los diferentes materiales de fabricación ofrecidos por Parr se resumen a continuación. Estos listados están destinados a servir sólo como un punto de partida para cualquier estudio comparativo de resistencia a la corrosión y propiedades físicas. Los folletos del fabricante de cada aleación están disponibles en nuestro sitio web. También se pueden obtener detalles adicionales de otras fuentes.

Composición Química Nominal de la Presión
Elementos Principales (Porcentaje)
Material	Nombre Comercial Típico	Fe	Ni	Cr	Mo	Mn	Otros
Acero Inoxidable T316		65	12	17	2.5	2.0	Si 1.0
Aleación 20	Carpenter 20	35	34	20	2.5	2.0	Cu 3.5, Cb 1.0 max
Aleación 230	Haynes 230	3	52	22	2	0.7	Co-5, W-14, Si-0.5
Aleación 400	Monel 400	1.2	66				Cu 31.5
Aleación 600	Inconel 600	8	76	15.5
Aleación 625 Gr1	Inconel 625 Gr1	5	58	22	9	0.5	Cb+Ta 3.7
Aleación A-286	Aleación 286	53	25	15	1.2	2	Si-1, Ti-2.1, Al-0.35
Aleación B-2/B-3	Hastelloy B-2/B-3	2	66	1	28	1	Co 1.0
Aleación C-276	Hastelloy C-276	6.5	53	15.5	16	1	W4.0, Co 2.5
Níquel 200			99
Titanio Grado 2, 3, 4	Commercially pure titanium						Ti 99 min
Titanio Grado 7		Ti 98.8 min, 0.15 Pd
Circonio Grado 702		Zr + Hf 99.2 min, Hf 4.5 max
Circonio Grado 705		Zr + Hf 95.5 min, Hf 4.5 max, Nb 2.5

 

Acero Inoxidable Tipo 316/316L

El Acero Inoxidable Tipo 316 es un excelente material para su uso con la mayoría de los sistemas orgánicos. Unos pocos ácidos orgánicos y haluros orgánicos pueden, bajo ciertas condiciones, hidrolizarse para formar ácidos halógenos inorgánicos que atacarían al T316SS. Ácido acético, fórmico y otros ácidos orgánicos son usados rutinariamente en el T316SS.

El T316SS no es normalmente el material de elección para sistemas de ácidos inorgánicos. A temperatura ambiente ofrece resistencia útil a los ácidos sulfúrico, fosfórico, sulfuroso, y nítrico diluidos, pero los ácidos sulfúrico, fosfórico y nítrico atacan fácilmente al T316SS a temperaturas y presiones elevadas. Los ácidos halógenos atacan todas las formas de acero inoxidable rápidamente, incluso a bajas temperaturas y en soluciones diluidas.

Aunque el T316SS ofrece una excelente resistencia a la corrosión de la superficie por cáusticos, estos pueden causar corrosión bajo tensión en recipientes a presión de acero inoxidable. Este fenómeno comienza a aparecer a temperaturas justo por encima de 100°C y ha sido la causa más común de falla de corrosión en recipientes inoxidables de laboratorio. El T316SS ofrece buena resistencia al amoníaco y a la mayoría de los compuestos del amoníaco.

Las sales halógenas pueden causar graves picaduras en todos los aceros inoxidables. Los cloruros pueden causar corrosión bajo tensión, pero muchas otras soluciones salinas pueden ser manejadas en recipientes de acero inoxidable, especialmente sales neutras o alcalinas.

A temperaturas y presiones moderadas, el T316SS se puede utilizar con la mayoría de los gases comerciales. En los sistemas escrupulosamente anhidros incluso el cloruro de hidrógeno, fluoruro de hidrógeno y cloro se pueden utilizar en acero inoxidable.

Esencialmente todos los T316SS producido en la actualidad, también cumplen con las especificaciones para el T316L, acero inoxidable al bajo carbono.

Aleación 20

La Aleación 20 es un grado enriquecido de acero inoxidable, diseñado específicamente para usarse con ácido sulfúrico diluido (hasta 30 por ciento en peso) a temperaturas elevadas. También se puede utilizar para sistemas de ácido nítrico y fosfórico, así como para todos los sistemas para los que el T316SS es adecuado.

Aleación 400

La Aleación 400 es una aleación compuesta esencialmente de dos tercios de níquel y un tercio de cobre. Para muchas aplicaciones ofrece casi la misma resistencia a la corrosión que el níquel, pero con presiones y temperaturas máximas de trabajo más altas y a un menor costo, debido a maquinabilidad grandemente mejorada.

La Aleación 400 se utiliza ampliamente para soluciones cáusticas, ya que no está sujeta a corrosión agrietamiento en la mayoría de las aplicaciones. Las sales de cloruro no causan corrosión bajo tensión en la aleación 400. También es un material excelente para los sistemas de flúor, fluoruro de hidrógeno y ácido fluorhídrico. La Aleación 400 ofrece cierta resistencia a los ácidos clorhídrico y sulfúrico a temperaturas y concentraciones moderadas, pero rara vez es el material de elección para estos ácidos. Como es de esperar por su alto contenido de cobre, la Aleación 400 es rápidamente atacada por sistemas de ácido nítrico y amoníaco.

Aleación 600

Aleación 600 es una aleación alta en níquel ofreciendo una excelente resistencia a los cáusticos y cloruros a temperaturas y presiones altas cuando los compuestos de azufre están presentes. En ambientes cáusticos la Aleación 600 es insuperable. También se elige a menudo por su alta resistencia a temperaturas elevadas. Si bien puede ser recomendado para una amplia gama de condiciones corrosivas, su costo a menudo limita su uso a sólo aquellas aplicaciones en las que son requeridas sus características excepcionales.

Aleación B-2/B-3

La Aleación B-2/B-3 es una aleación rica en níquel y molibdeno, que ha sido desarrollada principalmente para resistir los ambientes ácidos de reducción, particularmente clorhídrico, sulfúrico y fosfórico. Su resistencia a estos ácidos en las formas puras es insuperable, pero la presencia de iones oxidantes y férricos en cantidades tan bajas como 50 ppm puede degradar drásticamente la resistencia de esta aleación.

Aleación C-276

La Aleación C-276 es una aleación níquel cromo-molibdeno que tiene quizás la más amplia resistencia general a la corrosión de todas las aleaciones de uso común. Se desarrolló inicialmente para su uso con cloro húmedo, pero también ofrece una excelente resistencia a los oxidantes fuertes, como cloruro cúprico y férrico, y para una variedad de compuestos de cloro y materiales contaminados con cloro. Debido a su amplia resistencia química, la Aleación C-276 es la segunda aleación más popular, después de T316SS, para los recipientes utilizados en trabajos de investigación y desarrollo.

Níquel 200

Níquel 200 es una de las denominaciones de níquel comercialmente puro. Ofrece lo último en resistencia a la corrosión en ambientes cáusticos calientes, pero sus aplicaciones están severamente restringidas debido a su pobre maquinabilidad y los consiguientes altos costos de fabricación.

Titanio

El titanio es un material excelente para su uso con agentes oxidantes, tales como ácido nítrico, agua regia y otros ácidos mixtos. También ofrece muy buena resistencia a los iones cloruro. Ácidos reductores, tales como sulfúrico y clorhídrico, que tienen tasas de corrosión inaceptablemente altas en su forma pura pueden tener en titanio reducido sus tasas de corrosión en niveles aceptables si cantidades relativamente pequeñas de iones oxidantes, como ácido cúprico, férrico, níquel o incluso nítrico están presentes para actuar como inhibidores de corrosión.

Este fenómeno da lugar a muchas aplicaciones exitosas para el titanio en el campo de la hidrometalurgia donde los ácidos particularmente el ácido sulfúrico, se utilizan para lixiviación de minerales. En estas operaciones los iones extraídos actúan como inhibidores de la corrosión.

Los usuarios potenciales deben recordar que el titanio se quema con fuerza en la presencia de oxígeno a temperaturas y presiones elevadas. Aunque ha habido muchas aplicaciones exitosas en hidrometalurgia donde se manejan oxígeno y ácido sulfúrico en los equipos de titanio, el peligro de incendio está siempre presente y debe ser protegido siempre que el titanio y el oxígeno se utilicen juntos.

El Titanio Comercialmente Puro está disponible en varios grados. El Grado 2 es el material más comúnmente usado para equipos industriales, ya que pueden ser fabricados por soldadura y es aprobado por el Código ASME para Recipientes a Presión No Expuestos al Fuego. El Grado 4, que tiene niveles ligeramente más altos de trazas de hierro y oxígeno, tiene mayor resistencia que el Grado 2, pero no es adecuado para soldar y no está cubierto por el Código PED o ASME.

Como la mayoría de los recipientes Parr no están soldados, por lo general están hechos de Grado 4 para obtener presiones de trabajo superiores a las que pueden obtenerse con Grado 2. El Grado 7, contiene pequeñas cantidades de paladio y los Grado 12 contienen cantidades pequeñas de níquel y molibdeno, ofrecen una mayor resistencia a ciertos ambientes y puede utilizarse para los reactores y recipientes a presión Parr si se puede conseguir una barra de extrusión adecuada.

Circonio

El Circonio ofrece excelente resistencia a los ácidos clorhídrico y sulfúrico sin embargo, al igual que la aleación B-2/B-3, los iones oxidantes como el férrico, cúprico y fluoruros deben evitarse. El Circonio también ofrece una buena resistencia a los ácidos fosfórico y nítrico, y a soluciones alcalinas. Están disponibles dos grados diferentes: El Grado 702 que contiene hafnio es el grado comercial estándar que ofrece la mejor resistencia a los agentes más corrosivos, El Grado 705 contiene pequeñas cantidades de hafnio y colombio que aumentan sus características de resistencia y permiten trabajar con presiones máximas más altas de trabajo en un recipiente. El Grado 702 por lo general ofrece mejor resistencia a la corrosión que el Grado 705. El Grado 702 es también más ampliamente disponible en las reservas comerciales de materias primas.

High Temperature / High Strength Alloys

In addition to the metals chosen for their corrosion resistance Parr also offers some alloys that are selected for their outstanding strength values, their high temperature strengths, or both.

Alloy 625

Alloy 625 is an alloy with chemical resistance similar to Alloy C-276, but with much greater strength. We use this alloy to obtain additional pressure ratings for high temperature applications.

Alloy 230

Alloy 230 is an alloy approved for ASME pressure vessel design for temperatures up to 980 °C. It is an alloy high in nickel, chromium, tungsten, and cobalt. While it has resistance similar to Alloy 600, it is normally selected for its high strengths at very high temperatures. It is sometime selected as a bolting material.

Alloy A-286

Alloy A-286 is an alloy of the Stainless Steel family with very high strengths up to 371 °C it is commonly used as a bolting material.