Petrokemiska produktionsanläggningar är omfattande industriella anläggningar som använder petroleum och naturgas som råmaterial för att producera grundläggande kemiska råvaror som eten, propen, bensen och p-xylen och polymerprodukter som syntetiskt harts, syntetiskt gummi och syntetiska fibrer genom en rad komplexa kemiska reaktioner som krackning, reformering, polymerisering och polymerisering. Dessa processer involverar vanligtvis hög temperatur, högt tryck, väteexponering och starkt korrosiva medier, vilket ställer extremt höga krav på material i produktionsutrustning.
Fördelar & nyckelfunktioner
Utmärkt hög temperatur och hög trycktolerans.
De petrokemiska kärnreaktionsanordningarna, såsom strålningssektionsrören och hög-ångrören i etenkrackningsugn, har arbetat vid en hög temperatur över 800 grader under lång tid. Att välja speciallegerat stål med utmärkt hög-temperaturhållfasthet, krypbeständighet och oxidationsbeständighet, såsom HP-serien (25Cr-35Ni) förbättrat värme-beständigt legerat stål, är nyckeln till att säkerställa en långsiktig säker och stabil drift av anläggningen under extrem termisk belastning.
Diversifierade lösningar för-korrosion
Det finns många typer av media i petrokemisk produktionsprocess, och korrosionsmiljön är komplex och föränderlig, inklusive men inte begränsat till högtemperatursvavelkorrosion, naftensyrakorrosion, vätekorrosion, kloridspänningskorrosion och polytionsyrakorrosion. Stål ger en komplett stamtavla från kolstål, låglegerat stål, rostfritt stål (austenit, ferrit, duplex), nickel-baserad legering till speciallegering genom legering, som kan skräddarsys efter specifik korrosionsmiljö för att uppnå den bästa balansen mellan säkerhet och ekonomi.
Utmärkt tillverkning och reparationsbarhet
Petrokemiska anläggningar är för det mesta storskalig-utrustning anpassad i ett stycke eller en liten sats. Stålets goda plasticitet, svetsbarhet och mogna värmebehandlingsteknik gör att komplexa strukturer som sprickugn och stora torn framgångsrikt tillverkas. Under lång-drift och regelbundet underhåll av enheten är reparerbarheten av stålkomponenter (såsom ytbeläggning, reparationssvetsning och lokalt utbyte) mycket överlägsen många andra material, vilket avsevärt förlänger enhetens totala livslängd.
Mogen och pålitlig design och standardsystem
Den petrokemiska industrin har mogna materialstandarder (som ASME, ASTM, NACE, etc.) och designspecifikationer som är allmänt accepterade. Prestandadata (mekaniska egenskaper, korrosionsdata och svetsprocedurkvalificering) för varje stål stöds av detaljerade databaser, som ger en solid och pålitlig grund för teknisk design, säkerhetsbedömning och riskhantering och kontroll, och säkerställer standardisering och säkerhet för petrokemiska anläggningars konstruktion och drift över hela världen.
Typisk Ansökningar
Etenkrackningsugnsrör: Centrifugert gjutet värme-beständigt legerat stålrör som 25Cr-35Ni-Nb(HP40Nb) används ofta för att motstå väggtemperaturen så hög som 1150 C.
Adsorptionstorn för p-xylenanläggning: Kompositstålplåt av rostfritt stål (SA516 Gr.70+ 304L) används ofta i tornkroppen för att motstå korrosion av aromatiskt medium.
Slingreaktor av polypropen: tillverkad av hög-hållfast låg-legerat stål under hög-polymerisationsmiljö, och innerväggen är polerad eller specialbehandlad för att förhindra att polymer fastnar på väggen.
Tryckkärl och reaktorer är kärnutrustningen i kemiska och petrokemiska processer, som används för fysikaliska eller kemiska reaktioner, materiallagring och separation. De arbetar vid ett inställt tryck och temperatur, och det inre mediet är ofta brandfarligt, explosivt, giftigt eller starkt frätande. Dess design, tillverkning och materialval är direkt relaterade till säkerheten och stabiliteten för hela fabriken.
Fördelar & nyckelfunktioner
Hög hållfasthet och seghet säkerställer egen säkerhet.
Som en tryckbärande gräns måste behållarens skal förhindra katastrofala sprödbrott och plastexplosion. Genom att använda hög-hållfast låg-legerad stålplåt (som SA516GR. 70 och SA537CL. 1) och säkerställa att materialen (särskilt den svets- och värmepåverkade zonen) fortfarande har tillräcklig slagseghet vid den lägsta designmetalltemperaturen, är säkerhetsmarginalen för utrustningen under onormala arbetsförhållanden grundläggande garanti.
Riktad miljömässig sprickmotstånd
I våt vätesulfidmiljö bör stålplåtar med motståndskraft mot väte-inducerad sprickbildning (HIC) och sulfidspänningskorrosionssprickning (SSC) (uppfyller NACE MR0175/ISO 15156-standarden) användas. Förebyggande av alkalispänningskorrosion (ASCC) bör övervägas i enheten för avsvavling av aminvätska. I kloridmiljö behövs duplext rostfritt stål eller efter-svetsvärmebehandling för att eliminera stress. Stål kan uppfylla dessa specifika krav genom sammansättningsoptimering och produktionsprocesskontroll.
Flexibel materialkombination och kompositteknik
För mycket korrosiva media är det dyrt att använda alla avancerade legeringar. Det är ett ekonomiskt och effektivt schema att använda den sammansatta strukturen av "stål+korrosionsbeständigt skikt", såsom ytbeläggning av rostfritt stål eller nickel-baserad legeringsbeläggning på kolstål eller låglegerat stålsubstrat, eller direkt med användning av explosiv komposit eller rullande kompositstålplåt. Detta ger fullt spel åt hållfasthetsfördelarna med basstål och beklädnadsmaterialens korrosionsbeständighetsfördelar.
Tillförlitlig tillverkning och inspektionsarv
Smältning, valsning, värmebehandling och efterföljande skärning, formning, svetsning och oförstörande provning av stål för tryckkärl har bildat en uppsättning extremt rigorösa och mogna industriella system. De internationellt erkända ASME VIII, GB 150 och andra specifikationer har gjort obligatoriska bestämmelser om material, design, tillverkning och inspektion för att säkerställa att varje fabriksförpackning har spårbar kvalitetssäkring.
Typisk Ansökningar
Hydrogeneringsreaktor
Den typiska väggtjockleken är enorm, med 2,25Cr-1Mo eller 3Cr-1Mo stålsmidesvetsning eller plattsvetskonstruktion, och innerväggen är täckt med TP309L+TP347 rostfritt stål.
Sfärisk tank för flytande ammoniak
Låglegerat höghållfast stål används vanligtvis för att minska tjockleken på tunnvägg, och stränga lågtemperaturkrav för slagseghet ställs för svetsfogar.
Klortorktorn i klor-alkaliindustrin
Eftersom mediet innehåller vått klor, som är extremt korrosivt, är kolstålskalet vanligtvis fodrat med gummi eller direkt förstärkt polypropen, men den viktigaste bärande strukturen är fortfarande stål.
Värmeväxlare och kondensor är nyckelutrustningen för att realisera värmeväxling och återvinning i kemisk process, som används i stor utsträckning vid uppvärmning, kylning, kondensering och förångning av material. Dess prestanda påverkar direkt energiförbrukningen och effektiviteten i hela processen. De möter vanligtvis flera utmaningar som temperaturskillnadsspänningar, korrosion av olika medier på rör-/skalsidan, skalning och vätskeframkallad-vibration.
Fördelar & nyckelfunktioner
Utmärkt värmeledningsförmåga kombinerat med styrka
Även om koppar, aluminium och andra metaller har bättre värmeledningsförmåga, har stål omfattande fördelar i styrka, tryckbeständighet, temperaturområde och kostnad. Kolstål och låglegerat stål är förstahandsvalet för rörplåtar och skal under många icke-korrosiva arbetsförhållanden, som t.ex. pannvattenberedare. För värmeöverföringsrör kan tunna -väggiga rostfria stålrör eller låg-legerade stålrör ge god värmeöverföringseffektivitet samtidigt som de säkerställer tryck- och temperaturbeständighet.
Brett urval av korrosionsbeständiga-material
Beroende på olika korrosiva medier (kloridjon på kylvattensidan, sura medier på processsidan etc.) kan motsvarande korrosionsbeständigt stål väljas: 304/316L austenitiskt rostfritt stål används i allmän korrosiv miljö; Duplext rostfritt stål (som 2205 och 2507) används för att motstå kloridjonspänningskorrosion och gropkorrosion; Titan används i havsvattenkylare, men kostnaden är dyr, och koppar-nickellegering är också ett av de traditionella valen. Stålfamiljen ger en mängd alternativ för detta.
Bra erosionsbeständighet och vibrationsbeständighet.
I området med hög -hastighet, såsom inloppet på rörsidan, kan mediet orsaka erosion i röränden. Det löses genom att välja material med högre hårdhet, öka väggtjockleken på rörändar eller designa erosionsbeständiga bafflar-. Stålets elasticitetsmodul är hög, och vibrationerna i värmeväxlarrör orsakade av vätskeflöde kan effektivt undertryckas och utmattningsskador kan förhindras genom rimlig stödplattalayout och baffeldesign.
Mogen tillverkning och underhållsbekvämlighet
Tillverkningsprocesser som rörplåtsborrning, expansion eller svetsning av värmeväxlarrör och skallindning är mycket mogna och pålitliga för stål. Vid lokal korrosion och läckage i drift kan online-underhåll utföras genom att plugga rör, vilket är mycket viktigt för att säkerställa kontinuiteten i produktionen, och denna underhållsbarhet beror till stor del på stålets bearbetningsegenskaper.
Typisk Ansökningar
Hög-värmeväxlare i raffinaderihydreringsenhet
Skal och rör är alla högtrycksvätemedium, skalet är tillverkat av 2,25Cr-1Mo stål och rören är tillverkade av samma material eller austenitiskt rostfritt stål.
Ånga ytkondensor av kraftstation eller kemisk anläggning
Skalet är av kolstål, och tusentals värmeöverföringsrör är traditionellt gjorda av marin mässing eller vit koppar. Moderna storskaliga enheter använder oftast TP304/TP316-rör av rostfritt stål eller titanrör, och rörplåten använder kompositplattor av rostfritt stål.
Pannmatarvattenförvärmare av metanolsyntesenhet
Vanligtvis gjord av kolstål (SA179-rör, SA516-skal), med ekonomi som den primära faktorn.
Lagertankar och silos används för statisk lagring av råvaror, mellanprodukter, färdiga produkter och olika hjälpmaterial (som vatten och kemikalier). Dess skala sträcker sig från små tankar på flera kubikmeter till gigantiska lagringstankar på över 100 000 kubikmeter. Konstruktionen måste ta hänsyn till det hydrostatiska kolonntrycket, materialegenskaper (korrosivitet, toxicitet och flyktighet), miljöbelastningar (vind, snö och jordbävning) och grundsättning.
Fördelar & nyckelfunktioner
Utmärkt ekonomi och stor-byggnadskapacitet
För stora lagringstankar med atmosfäriskt och lågt tryck är stål (främst kolstål) det enda materialet som kan ta hänsyn till styrka, bearbetbarhet och ekonomi. Genom att rulla och svetsa stora stålplåtar (med en bredd på mer än 3 meter) kan gigantiska lagringstankar med en diameter på mer än 100 meter byggas effektivt, och världsrekordet på singeltankvolym har överstigit 240 000 kubikmeter, vilket är svårt att uppnå med andra material.
Flexibel design för att möta olika förvaringskrav
- Atmosfärisk vertikal cylindrisk lagringstank: tankväggen antar metoden för "variabel designpunkt", och stålplåtar med olika tjocklekar används från topp till botten för att bära det ökande hydrostatiska trycket ekonomiskt.
- Låg-tank med flytande tak: används för att lagra flyktig vätska, med speciella krav på stålet i toppplattan och tätningssystemet.
- Trycksfärisk tank: Den används för att lagra flytande gas (LPG, flytande ammoniak, etc.). Den är gjord av hög-hållfast låg-legerad stålplåt (som 07MnNiMoVDR) och sedan svetsad för att minska väggtjockleken och garantera säkerheten.
- Bunker: Med tanke på flödet och slitaget av pulvermaterial kan slitstarka -stålplåtar (som Hardox-serien) användas för att tillverka viktiga delar.
Pålitlig tätning och säkerhetsskydd
Se till att tankens huvudsvets är tätt genom svetsning av hög-kvalitet. För brandfarliga, explosiva eller giftiga medier kan ståltanken bekvämt utrustas med andningsventil, flamskydd, tryckavlastningsanordning, kvävetätningssystem och kompletta brandbekämpnings- och läckageuppsamlingsanläggningar (brandvall) för att bilda ett komplett säkerhetsskyddssystem.
Lätt att implementera korrosionsskydd och övervakning.
Beroende på de olika lagringsmedierna (råolja, kemikalier, vatten) kan motsvarande korrosionsskyddsbeläggning, foder (gummi, glasfiberförstärkt plast) eller katodiskt skydd användas på tankens innervägg. Ytterväggen på ståltanken är skyddad av ett beläggningssystem. On-inspektionstekniker som regelbunden ultraljudsinspektion av väggtjocklek och magnetiskt flödesläckageskanning av bottenplattan kan effektivt övervaka korrosionsstatus och implementera prediktivt underhåll.
Typisk Ansökningar
Flytande taktank med kommersiellt lager för råolja
Volymen är ofta 100 000 eller 150 000 kubikmeter, tankväggen är gjord av hög-hållfast konstruktionsstål (som SPV490Q), och bottenplattan och toppen är gjorda av tunna kolstålplåtar.
Sfärisk tank för flytande kolväte
Används för att lagra propen, flytande petroleumgas (LPG) i mottagningsstation för flytande naturgas (LNG) etc. Materialen är för det mesta låg-legerat hög-stål, medan LNG-lagringstanken är gjord av 9 % nickelstål eller yttertank i betong med full-kapacitet.
Förrådstank för koncentrerad svavelsyra
Vanligtvis tillverkad av kolstål, skyddas den av principen att syra bildar en tät passiv film på stålytan, och lagringskoncentrationen och fukten bör kontrolleras strikt.
Råvara/klinkersilo inom cementindustrin
Kolstålplåt är svetsad och de viktigaste slitområdena inuti är fodrade med slitstarka -stålplåtar.
Rörsystemet för kemiska och petrokemiska anläggningar är som enhetens "kärlnätverk" och transporterar olika processvätskor från råmaterial till produkter. Många vätskor är mycket frätande, giftiga eller vid hög temperatur och högt tryck. Tillförlitligheten hos det korrosionsbeständiga-rörledningssystemet avgör direkt enhetens kontinuitet, säkerhet och underhållskostnad.
Fördelar & nyckelfunktioner
Riktad legering för att motstå specifik korrosion
Genom att justera innehållet i legeringselement som krom (Cr), nickel (Ni), molybden (Mo) och kväve (N), kan rörledningsmaterialen med specifik korrosionsbeständighet anpassas:
- Austenitiskt rostfritt stål (304/316L): Allmän korrosionsbeständighet och 316L är mer motståndskraftig mot gropkorrosion eftersom det innehåller molybden.
- Duplext rostfritt stål (2205/2507): Det har fördelarna med austenit och ferrit, hög hållfasthet, utmärkt motståndskraft mot kloridspänningskorrosionssprickning (SCC) och gropkorrosion, och hög kostnadsprestanda.
- Superaustenitiskt rostfritt stål (254SMO, AL-6XN®): högt molybden och kväve, extremt högt grop-ekvivalentvärde (PREN), används i tuffa miljöer som havsvatten och stark syra.
- Nickel-baserad legering (Hastelloy C-276, Inconel 625): används i den mest korrosiva oxiderande och reducerande sura miljön.
Komplett och moget anslutnings- och installationssystem
Korrosionsbeständiga -stålrör har ett komplett system av kopplingar (krökar, T-stycken, reducerar), flänsar, ventiler och fästelement. Anslutningsmetoderna är mångsidiga, mogna och tillförlitliga, inklusive svetsning (stumsvetsning, hylssvetsning), flänsanslutning (med korrosionsbeständig -packning) och speciell klämanslutning. Detta gör prefabriceringen och installationen på plats av komplexa rörgallerier effektiv och exakt.
Bra högtemperaturhållfasthet och termisk stabilitet
Jämfört med många icke-metalliska korrosionsbeständiga-rörledningar (som plast och FRP) har metallrörledningar (rostfritt stål och legerat stål) oöverträffad hög-temperaturbärighet. De kan arbeta stabilt under lång tid vid processtemperaturen på hundratals grader Celsius och bibehålla dimensionsstabilitet och tätning, vilket är ett oundvikligt val för processer med hög-temperatur.
Förutsägbart servicebeteende och onlineövervakning
Korrosionsbeteendet hos metallrörledningsmaterial studeras noggrant, och korrosionshastighetsdata är relativt fullständiga, vilket är praktiskt för risk-baserad inspektion (RBI) och utvärdering av restlivslängd. Genom att regelbundet utföra ultraljudsmätning av tjocklek, virvelströmsdetektering och pulsad virvelströmsskanning kan korrosionsförtunningen av rörledningssystem effektivt övervakas och prediktivt underhåll kan realiseras.
Typiska applikationer
Processrör för våt-processfosforsyraanläggning
Mediet innehåller fluorkiselsyra och svavelsyra, som är extremt frätande. Vanligtvis väljs hög-rostfritt stål som 2205 duplexstål eller höglegerat som Hastelloy® G-30.
Oljeöverföringslinje för hög-temperatur av atmosfärs- och vakuumdestillationsenhet
Cr-Mo-legerat stål (som 1,25Cr-0,5Mo-Si, P11-stål) används för att transportera olja och gas med hög temperatur.
Rörledning av havsvattenkylsystem
Koppar-nickellegeringar (90/10 CuNi) används traditionellt, och nu används superduplex rostfritt stål (2507) eller superaustenitiskt rostfritt stål (254 SMO®) i allt högre grad för att klara miljön med höga kloridjoner.
Ammoniumkarbamatlösningsrörledning i ureaanläggning
Mediet är ammoniumkarbamatlösning, som är extremt frätande under hög temperatur och högt tryck. Det är nödvändigt att använda 316L rostfritt stål av ureakvalitet (extremt lågt kolhalt, kvalificerat av Hueys test) eller titan.
Relaterad produktrekommendation
42CrMo4 Alloy Steel Bar från Cunrui Metal erbjuder hög hållfasthet, utmärkt seghet och överlägsen slitstyrka. Idealisk för axlar, växlar och tunga-komponenter, den säkerställer stabil prestanda, exakt bearbetning och pålitlig kvalitet med fabriks-direkt leverans.
13CrMo44 legerat stålrör från Cunrui Metal har utmärkt hög-temperaturhållfasthet, korrosionsbeständighet och lång-stabilitet. Idealisk för pannor, tryckkärl och kraftverk garanterar den pålitlig prestanda med fabriks-direkt leverans, strikt kvalitetskontroll och snabb leverans.
