Petrokemian tuotantolaitokset ovat kattavia teollisuuslaitoksia, jotka käyttävät öljyä ja maakaasua raaka-aineina kemiallisten perusraaka-aineiden, kuten eteenin, propeenin, bentseenin ja p-ksyleenin ja polymeerituotteiden, kuten synteettisen hartsin, synteettisen kumin ja synteettisen kuidun, tuottamiseen monimutkaisten kemiallisten reaktioiden, kuten krakkauksen, reformoinnin, polymeroinnin ja alkyloinnin, kautta. Näihin prosesseihin liittyy yleensä korkea lämpötila, korkea paine, vetyaltistus ja voimakkaat syövyttävät aineet, mikä asettaa erittäin tiukat vaatimukset tuotantolaitteiden materiaaleille.
Edut ja tärkeimmät ominaisuudet
Erinomainen korkean lämpötilan ja korkean paineen sieto.
Petrokemian ydinreaktiolaitteet, kuten eteenin krakkausuunin säteilevä poikkileikkausputket ja korkean lämpötilan -höyryputket, ovat toimineet korkeassa, yli 800 asteen lämpötilassa pitkään. Erikoiseosteräksen valitseminen, jolla on erinomainen korkean -lämpötilojen lujuus, virumiskesto ja hapettumiskestävyys, kuten HP-sarjan (25Cr-35Ni) parannettu lämmönkestävä-seosteräs, on avainasemassa laitoksen pitkäaikaisen turvallisen ja vakaan toiminnan varmistamiseksi äärimmäisessä lämpökuormituksessa.
Monipuoliset korroosionestoratkaisut
Petrokemian tuotantoprosessissa on monenlaisia väliaineita, ja korroosioympäristö on monimutkainen ja muuttuva, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, korkean lämpötilan rikkikorroosio, nafteenihappokorroosio, vetykorroosio, kloridijännityskorroosiohalkeilu ja polytionihappokorroosio. Teräs tarjoaa täydellisen sukutaulun hiiliteräksestä, niukkaseosteisesta teräksestä, ruostumattomasta teräksestä (austeniitti, ferriitti, dupleksi), nikkeli-pohjaisesta seoksesta erikoisseokseen seostamalla, joka voidaan räätälöidä tietyn korroosioympäristön mukaan parhaan tasapainon saavuttamiseksi turvallisuuden ja taloudellisuuden välillä.
Erinomainen valmistus- ja korjattavuus
Petrokemian tehtaat ovat enimmäkseen suuria{0}}laitteita, jotka on räätälöity yhtenä kappaleena tai pieninä erinä. Teräksen hyvä plastisuus, hitsattavuus ja kypsä lämpökäsittelytekniikka tekevät monimutkaisista rakenteista, kuten krakkausuunin ja suuren tornin, onnistuneesti valmistettuja. Laitteen pitkäaikaisessa k
Kypsä ja luotettava suunnittelu ja vakiojärjestelmä
Petrokemian teollisuudella on kypsät materiaalistandardit (kuten ASME, ASTM, NACE jne.) ja suunnitteluspesifikaatiot, jotka ovat yleisesti hyväksyttyjä. Kunkin teräksen suorituskykytiedot (mekaaniset ominaisuudet, korroosiotiedot ja hitsausprosessien pätevyys) tukevat yksityiskohtaiset tietokannat, jotka tarjoavat vankan ja luotettavan perustan tekniselle suunnittelulle, turvallisuusarvioinnille ja riskienhallinnalle ja -valvonnalle sekä varmistavat petrokemian laitosten rakentamisen ja käytön standardoinnin ja turvallisuuden maailmanlaajuisesti.
Tyypillinen Sovellukset
Etyleenikrakkausuunin putki: Keskipakovalettuja lämmönkestäviä-seosteräsputkia, kuten 25Cr-35Ni-Nb(HP40Nb), käytetään laajalti kestämään jopa 1150 C:n seinämän lämpötilaa.
P-ksyleenitehtaan (PX) adsorptiotorni: Ruostumatonta terästä olevaa komposiittiteräslevyä (SA516 Gr.70+ 304L) käytetään usein tornin rungossa estämään aromaattisen väliaineen korroosiota.
Polypropeenisilmukkareaktori: valmistettu korkea-lujasta matala-seostetusta teräksestä korkeapaineisessa-polymerointiympäristössä, ja sisäseinä on erittäin kiillotettu tai erikoiskäsitelty, jotta polymeeri ei tarttuisi seinään.
Paineastiat ja reaktorit ovat kemiallisten ja petrokemian prosessien ydinlaitteita, joita käytetään fysikaalisiin tai kemiallisiin reaktioihin, materiaalin varastointiin ja erotukseen. Ne toimivat asetetussa paineessa (yleensä korkeassa paineessa) ja lämpötilassa, ja sisäinen väliaine on usein syttyvää, räjähtävää, myrkyllistä tai voimakkaasti syövyttävää. Sen suunnittelu, valmistus ja materiaalivalinta liittyvät suoraan koko tehtaan turvallisuuteen ja vakauteen.
Edut ja tärkeimmät ominaisuudet
Suuri lujuus ja sitkeys takaavat luontaisen turvallisuuden.
Painetta{0}}kannattavana rajana säiliön kuoren on estettävä katastrofaalinen hauras murtuminen ja muoviräjähdys. Ottamalla käyttöön lujat, matala-seosteiset teräslevyt (kuten SA516GR. 70 ja SA537CL. 1) ja varmistamalla, että materiaaleilla (erityisesti hitsauksella ja lämmön vaikutuksilla) on edelleen riittävä iskunkestävyys alhaisimmassa metallin suunnittelulämpötilassa, laitteen turvamarginaali on taattu epätavallisissa käyttöolosuhteissa.
Kohdennettu ympäristön halkeilukestävyys
Märässä rikkivetyympäristössä tulee käyttää teräslevyjä, jotka kestävät vety{0}}indusoitua halkeilua (HIC) ja sulfidijännityskorroosiohalkeilua (SSC) (täyttää NACE MR0175/ISO 15156 -standardin). Alkalistressikorroosiohalkeilun (ASCC) estämistä tulee harkita amiininesteen rikinpoistoyksikössä. Kloridiympäristössä tarvitaan duplex ruostumaton teräs tai jälki{5}}hitsauksen lämpökäsittely stressin poistamiseksi. Teräs voi täyttää nämä erityisvaatimukset koostumuksen optimoinnin ja tuotantoprosessin ohjauksen avulla.
Joustava materiaaliyhdistelmä ja komposiittitekniikka
Erittäin syövyttävissä materiaaleissa on kallista käyttää kaikkia kehittyneitä seoksia. Se on taloudellinen ja tehokas tapa ottaa käyttöön komposiittirakenne "teräs + korroosionkestävä kerros", kuten ruostumattoman teräksen tai nikkeli-pohjaisen seospinnoitteen pinnoittaminen hiiliteräkselle tai niukkaseosteiselle terässubstraatille tai suoraan käyttämällä räjähtävää komposiittia tai valssaavaa komposiittiteräslevyä. Tämä antaa täyden pelin perusteräksen lujuuseduille ja verhousmateriaalien korroosionkestävyyden eduille.
Luotettava valmistus- ja tarkastusperintö
Paineastioiden teräksen sulatus, valssaus, lämpökäsittely ja myöhempi leikkaus, muovaus, hitsaus ja ainetta rikkomaton testaus ovat muodostaneet joukon erittäin tiukkoja ja kypsiä teollisia järjestelmiä. Kansainvälisesti tunnustetut ASME VIII, GB 150 ja muut spesifikaatiot ovat sisältäneet materiaaleja, suunnittelua, valmistusta ja tarkastuksia koskevat pakolliset määräykset sen varmistamiseksi, että jokaisella tehtaalta saatavalla kontilla on jäljitettävä laadunvarmistus.
Tyypillinen Sovellukset
Hydrausreaktori
Tyypillinen seinämän paksuus on valtava, ja siinä käytetään 2,25Cr-1Mo (SA387 Gr.22) tai 3Cr-1Mo terästaontahitsausta tai levyhitsausrakennetta, ja sisäseinä on päällystetty ruostumattomalla teräksellä TP309L+TP347.
Nestemäisen ammoniakin pallomainen säiliö
Matalaseosteista lujaa terästä (kuten 07MnNiMoVDR) käytetään yleisesti ohuen seinämän paksuuden vähentämiseen, ja hitsausliitoksille asetetaan tiukat iskusitkeysvaatimukset alhaisissa lämpötiloissa.
Kloorikuivaustorni kloori-alkaliteollisuudessa
Koska väliaine sisältää märkää klooria, joka on erittäin syövyttävää, hiiliteräskuori on yleensä vuorattu kumilla tai suoraan vahvistetulla polypropeenilla (FRPP), mutta tärkein tukirakenne on silti teräs.
Lämmönvaihdin ja lauhdutin ovat tärkeimmät laitteet lämmönvaihdon ja talteenoton toteuttamiseksi kemiallisissa prosesseissa, joita käytetään laajalti lämmitykseen, jäähdytykseen, kondensaatioon ja materiaalien haihduttamiseen. Sen suorituskyky vaikuttaa suoraan koko prosessin energiankulutukseen ja tehokkuuteen. He kohtaavat yleensä useita haasteita, kuten lämpötilaerojen jännitys, erilaisten väliaineiden korroosio putken/kuoren puolella, hilseily ja nesteen -indusoitu tärinä.
Edut ja tärkeimmät ominaisuudet
Erinomainen lämmönjohtavuus yhdistettynä lujuuteen
Vaikka kuparin, alumiinin ja muiden metallien lämmönjohtavuus on parempi, teräksellä on kattavat edut lujuuden, paineenkeston, lämpötila-alueen ja kustannusten suhteen. Hiiliteräs ja niukkaseosteinen teräs ovat ensimmäinen valinta putkilevyille ja kuorille monissa ei--syövyttävissä työolosuhteissa, kuten kattiloiden syöttövedenlämmittimissä. Lämmönsiirtoputkissa ohuet-seinämäiset ruostumattomasta teräksestä valmistetut putket tai niukka-seosteiset teräsputket voivat tarjota hyvän lämmönsiirtotehokkuuden ja samalla varmistaa paineen ja lämpötilan kestävyyden.
Laaja valikoima korroosionkestäviä{0}}materiaaleja
Eri syövyttävien väliaineiden mukaan (kloridi-ioni jäähdytysveden puolella, happamat väliaineet prosessipuolella jne.) voidaan valita vastaava korroosionkestävä -teräs: 304/316L austeniittista ruostumatonta terästä käytetään yleisessä syövyttävässä ympäristössä; Duplex ruostumatonta terästä (kuten 2205 ja 2507) käytetään kestämään kloridi-ionien jännityskorroosiota ja pistekorroosiota; Titaania käytetään meriveden jäähdyttimessä, mutta hinta on kallis, ja myös kupari-nikkeliseos on yksi perinteisistä vaihtoehdoista. Teräsperhe tarjoaa tähän runsaasti vaihtoehtoja.
Hyvä eroosionkestävyys ja tärinänkestävyys.
Suurella-nopeuksilla, kuten putken puolen sisääntuloaukossa, väliaine voi aiheuttaa eroosiota putken päähän. Se ratkaistaan valitsemalla kovempia materiaaleja, lisäämällä putken päiden seinämän paksuutta tai suunnittelemalla eroosionkestäviä -seiniä. Teräksen kimmokerroin on korkea, ja nestevirtauksen aiheuttamaa lämmönvaihtoputkien tärinää voidaan tehokkaasti vaimentaa ja väsymisvaurioita voidaan estää järkevällä tukilevyasettelulla ja ohjauslevysuunnittelulla.
Kypsä valmistus- ja ylläpitomukavuus
Valmistusprosessit, kuten putkilevyporaus, lämmönvaihtoputkien laajentaminen tai hitsaus ja vaipan kelaus, ovat erittäin kypsiä ja luotettavia teräkselle. Paikallisen korroosion ja käyttövuodon sattuessa online-huolto voidaan suorittaa tulppaamalla putkia, mikä on erittäin tärkeää tuotannon jatkuvuuden varmistamiseksi, ja tämä huollettavuus johtuu suurelta osin teräksen prosessointiominaisuuksista.
Tyypillinen Sovellukset
Jalostamon hydrausyksikön korkeapainelämmönvaihdin
Kuori ja putki ovat kaikki korkeapaineista{0}}vetyä, kuori on valmistettu 2,25Cr-1Mo-teräksestä ja putket on valmistettu samasta materiaalista tai austeniittisesta ruostumattomasta teräksestä.
Voimalaitoksen tai kemiantehtaan höyrypintalauhdutin
Kuori on hiiliterästä, ja tuhannet lämmönsiirtoputket on perinteisesti valmistettu laivaston messingistä tai valkoisesta kuparista. Nykyaikaiset suuret{1}}yksiköt käyttävät enimmäkseen TP304/TP316 ruostumattomia teräsputkia tai titaaniputkia, ja putkilevyissä ruostumattomasta teräksestä valmistettuja komposiittilevyjä.
Metanolisynteesiyksikön kattilan syöttöveden esilämmitin
Yleensä valmistettu hiiliteräksestä (SA179 putki, SA516 kuori), taloudellisuus ensisijaisena näkökohtana.
Varastosäiliöitä ja siiloita käytetään raaka-aineiden, välituotteiden, valmiiden tuotteiden ja erilaisten apuaineiden (kuten vesi ja kemikaalit) staattiseen varastointiin. Sen mittakaava vaihtelee pienistä usean kuutiometrin säiliöistä yli 100 000 kuutiometrin jättimäisiin varastosäiliöihin. Suunnittelussa on otettava huomioon hydrostaattisen kolonnin paine, materiaalin ominaisuudet (syövyttävyys, myrkyllisyys ja haihtuvuus), ympäristökuormitukset (tuuli, lumi ja maanjäristys) ja perustuksen painuma.
Edut ja tärkeimmät ominaisuudet
Erinomainen taloudellisuus ja laaja{0}}rakennuskapasiteetti
Ilmakehän ja matalapaineisissa suurissa varastosäiliöissä teräs (pääasiassa hiiliteräs) on ainoa materiaali, joka voi ottaa huomioon lujuuden, työstettävyyden ja taloudellisuuden. Valssaamalla ja hitsaamalla suuria teräslevyjä (leveys yli 3 metriä) voidaan rakentaa tehokkaasti halkaisijaltaan yli 100 metrin jättimäisiä varastosäiliöitä ja yhden säiliön tilavuuden maailmanennätys on ylittänyt 240 000 kuutiometriä, mikä on vaikea saavuttaa muilla materiaaleilla.
Joustava muotoilu vastaamaan erilaisia säilytysvaatimuksia
- Ilmakehän pystysuora sylinterimäinen varastosäiliö: säiliön seinämässä käytetään "muuttuvan suunnittelupisteen" menetelmää, ja eripaksuisia teräslevyjä käytetään ylhäältä alas kestämään kasvavaa hydrostaattista painetta taloudellisesti.
- Matala-paine/sisäinen kelluva kattosäiliö: käytetään haihtuvien nesteiden varastointiin. Erityisvaatimukset koskevat ylälevyn ja tiivistysjärjestelmän terästä.
- Painepallosäiliö: Sitä käytetään nesteytetyn kaasun (nestekaasu, nestemäinen ammoniakki jne.) varastointiin. Se on valmistettu lujasta-vähän{3}}seostetusta teräslevystä (kuten 07MnNiMoVDR) ja hitsattu seinämän paksuuden pienentämiseksi ja turvallisuuden takaamiseksi.
- Bunkkeri: Pulverimateriaalien virtauksen ja kulumisen vuoksi kulumista{0}}kestäviä teräslevyjä (kuten Hardox-sarja) voidaan käyttää avainosien valmistukseen.
Luotettava tiivistys ja turvallisuussuoja
Varmista säiliön päähitsauksen tiiviys korkealaatuisella-hitsauksella. Syttyviä, räjähtäviä tai myrkyllisiä aineita varten terässäiliö voidaan kätevästi varustaa hengitysventtiilillä, liekinsammuttimella, paineenalennuslaitteella, typpitiivistysjärjestelmällä ja täydellisillä palontorjunta- ja vuotojen keräystiloilla (palopato) täydellisen turvasuojajärjestelmän muodostamiseksi.
Helppo toteuttaa korroosiosuojaus ja valvonta.
Eri varastointivälineiden (raakaöljy, kemikaalit, vesi) mukaan säiliön sisäseinään voidaan ottaa vastaava korroosionestopinnoite-, vuoraus (kumi, lasikuituvahvisteinen muovi) tai katodisuojaus. Terässäiliön ulkoseinä on suojattu pinnoitusjärjestelmällä. On-käytettävissä olevat tarkastustekniikat, kuten seinämän paksuuden säännöllinen ultraäänitarkastus ja pohjalevyn magneettivuon vuototarkistus, voivat seurata tehokkaasti korroosion tilaa ja toteuttaa ennakoivaa huoltoa.
Tyypillinen Sovellukset
Raakaöljyn kaupallisen varaston kelluva kattosäiliö
Tilavuus on usein 100 000 tai 150 000 kuutiometriä, säiliön seinämä on valmistettu lujasta -rakenneteräksestä (kuten SPV490Q) ja pohjalevy ja yläosa ohuista hiiliteräslevyistä.
Nestemäinen hiilivety pallomainen säiliö
Käytetään propyleenin, nestekaasun (LPG) säilyttämiseen nesteytetyn maakaasun (LNG) vastaanottoasemalla jne. Materiaalit ovat enimmäkseen niukka-seostettua korkealujuutta{2}}terästä, kun taas LNG:n varastosäiliö on valmistettu 9-prosenttisesta nikkeliteräksestä tai täyteen{4}}kapasiteetista betonista ulkosäiliötä.
Väkevä rikkihapon varastosäiliö
Yleensä hiiliteräksestä valmistettu se on suojattu periaatteella, että happo muodostaa tiheän passiivisen kalvon teräksen pinnalle, ja varastointipitoisuutta ja kosteutta tulee valvoa tiukasti.
Raaka-aine/klinkkerisiilo (terässiilo) sementtiteollisuudessa
Hiiliteräslevy on hitsattu ja tärkeimmät kulumisalueet sisällä on vuorattu kulumista{0}}kestävällä teräslevyllä.
Kemian- ja petrokemian tehtaiden putkisto on kuin laitteen "verisuoniverkko", joka kuljettaa erilaisia prosessinesteitä raaka-aineista tuotteisiin. Monet nesteet ovat erittäin syövyttäviä, myrkyllisiä tai korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Korroosionkestävän-putkijärjestelmän luotettavuus määrittää suoraan laitteen jatkuvuuden, turvallisuuden ja ylläpitokustannukset.
Edut ja tärkeimmät ominaisuudet
Kohdennettu seostus kestämään erityistä korroosiota
Säätämällä seosaineiden, kuten kromin (Cr), nikkelin (Ni), molybdeenin (Mo) ja typen (N) pitoisuutta, voidaan räätälöidä putkiston materiaaleja, joilla on erityinen korroosionkestävyys:
- Austeniittinen ruostumaton teräs (304/316L): Yleinen korroosionkestävyys, ja 316L kestää paremmin pistekorroosiota, koska se sisältää molybdeeniä.
- Duplex ruostumaton teräs (2205/2507): Sillä on austeniitin ja ferriitin edut, korkea lujuus, erinomainen kestävyys kloridijännitekorroosiohalkeilua (SCC) ja pistekorroosiota vastaan sekä korkea kustannustehokkuus.
- Superausteniittista ruostumatonta terästä (254SMO, AL-6XN®): runsaasti molybdeeniä ja typpeä, erittäin korkea pistekorkeusekvivalenttiarvo (PREN), käytetään ankarissa ympäristöissä, kuten merivedessä ja vahvassa hapossa.
- Nikkeli{0}}pohjainen metalliseos (Hastelloy C-276, Inconel 625): käytetään syövyttävimmässä hapettavassa ja pelkistävässä happamassa ympäristössä.
Täydellinen ja kypsä liitäntä- ja asennusjärjestelmä
Korroosionkestävissä-teräsputkissa on täydellinen järjestelmä liittimiä (kyynärpäät, tiiät, supistimet), laipat, venttiilit ja kiinnikkeet. Liitäntämenetelmät ovat monipuolisia, kehittyneitä ja luotettavia, mukaan lukien hitsaus (päittäishitsaus, hylsyhitsaus), laippaliitännät (korroosionkestävällä-tiivisteellä) ja erikoispuristinliitos. Tämä tekee monimutkaisen putkigallerian esivalmistelusta ja asennuspaikalla tehokkaan ja tarkan.
Hyvä korkeiden lämpötilojen lujuus ja lämmönkestävyys
Verrattuna moniin ei-metallisiin korroosionkestäviin -putkilinjoihin (kuten muovit ja FRP), metalliputkistoilla (ruostumaton teräs ja seosteräs) on vertaansa vailla korkean lämpötilan{1}}kestävyys. Ne voivat toimia vakaasti pitkän aikaa satojen celsiusasteiden prosessilämpötilassa säilyttäen mittojen vakauden ja tiiviyden, mikä on väistämätön valinta korkean lämpötilan prosessissa.
Ennustettava palvelukäyttäytyminen ja online-seuranta
Metalliputkistomateriaalien korroosiokäyttäytyminen on tutkittu perusteellisesti, ja korroosionopeustiedot ovat suhteellisen täydellisiä, mikä on kätevää riskien{0}}pohjaisessa tarkastuksessa (RBI) ja jäännösiän arvioinnissa. Suorittamalla säännöllisesti ultraäänipaksuusmittauksia, pyörrevirran ilmaisua ja pulssipyörrevirtaskannausta voidaan valvoa tehokkaasti putkiston korroosion ohenemista ja toteuttaa ennakoiva huolto.
Tyypilliset sovellukset
Märkä{0}}fosforihappotehtaan prosessiputkistot
Väliaine sisältää fluosilihappoa ja rikkihappoa, joka on erittäin syövyttävää. Yleensä valitaan korkealaatuinen-ruostumaton teräs, kuten 2205 duplex-teräs, tai korkea seosteräs, kuten Hastelloy® G-30.
Korkean-lämpötilan öljynsiirtolinja ilmakehän ja tyhjötislausyksikössä
Cr-Mo-seosterästä (kuten 1,25Cr-0,5Mo-Si, P11 terästä) käytetään korkean lämpötilan öljyn ja kaasun kuljettamiseen.
Merivesijäähdytysjärjestelmän putkisto
Kupari-nikkeliseosta (90/10 CuNi) käytetään perinteisesti, ja nykyään ruostumatonta superduplex-terästä (2507) tai superausteniittista ruostumatonta terästä (254 SMO®) käytetään yhä useammin selviytymään kloridi-ioniympäristöstä.
Ammoniumkarbamaattiliuosputkisto ureatehtaassa
Väliaine on ammoniumkarbamaattiliuos, joka on erittäin syövyttävää korkeassa lämpötilassa ja paineessa. On tarpeen käyttää 316L urealaatuista ruostumatonta terästä (erittäin vähähiilinen, hyväksytty Hueyn testillä) tai titaania.