Нафтохімічні виробничі потужності – це комплексні промислові потужності, які використовують нафту та природний газ як сировину для виробництва основної хімічної сировини, такої як етилен, пропілен, бензол і п-ксилол, і полімерних продуктів, таких як синтетична смола, синтетичний каучук і синтетичне волокно, шляхом серії складних хімічних реакцій, таких як крекінг, реформінг, полімеризація та алкілування. Ці процеси зазвичай передбачають високу температуру, високий тиск, вплив водню та сильні корозійні середовища, що висуває надзвичайно жорсткі вимоги до матеріалів виробничого обладнання.
Переваги та ключові характеристики
Відмінна стійкість до високих температур і високого тиску.
Основні нафтохімічні реакційні пристрої, такі як радіаційні секції та високотемпературні парові-труби печі крекінгу етилену, протягом тривалого часу працюють при високій температурі понад 800 градусів. Вибір спеціальної легованої сталі з відмінною -температурною міцністю, стійкістю до повзучості та стійкістю до окислення, наприклад серії HP (25Cr-35Ni) покращеної жаростійкої-легованої сталі, є ключовим для забезпечення тривалої безпечної та стабільної роботи установки за екстремального теплового навантаження.
Різноманітні антикорозійні-рішення
У процесі нафтохімічного виробництва існує багато видів середовищ, і корозійне середовище є складним і мінливим, включаючи, але не обмежуючись, високотемпературну сірчану корозію, корозію нафтеновою кислотою, водневу корозію, хлоридне корозійне розтріскування під напругою та корозію політіоновою кислотою. Steel забезпечує повне походження від вуглецевої сталі, низьколегованої сталі, нержавіючої сталі (аустеніту, фериту, дуплексу), сплаву на основі-нікелю до спеціального сплаву за допомогою легування, яке можна адаптувати відповідно до специфічного корозійного середовища для досягнення найкращого балансу між безпекою та економічністю.
Відмінне виготовлення та ремонтопридатність
Нафтохімічні заводи – це здебільшого великомасштабне-обладнання, виготовлене окремо або малими партіями. Хороша пластичність, зварюваність і зріла технологія термічної обробки сталі дозволяють успішно виготовляти такі складні конструкції, як крекінг-піч і велика вежа. Під час тривалої-експлуатації та регулярного обслуговування пристрою ремонтопридатність сталевих компонентів (таких як наплавлення, ремонтне зварювання та локальна заміна) значно перевершує багато інших матеріалів, що значно подовжує загальний термін служби пристрою.
Зрілий і надійний дизайн і стандартна система
Нафтохімічна промисловість має зрілі стандарти на матеріали (такі як ASME, ASTM, NACE тощо) і специфікації конструкції, які є загальноприйнятими. Експлуатаційні дані (механічні властивості, дані про корозію та кваліфікацію процедури зварювання) кожної сталі підтримуються детальними базами даних, які забезпечують міцну та надійну основу для проектування, оцінки безпеки та управління ризиками та контролю, а також забезпечують стандартизацію та безпеку будівництва та експлуатації нафтохімічних заводів у всьому світі.
Типовий Додатки
Труба печі для крекінгу етилену: відцентрово литі труби з жаростійкої-легованої сталі, як-от 25Cr-35Ni-Nb(HP40Nb), широко використовуються, щоб витримувати температуру стінок до 1150 C.
Адсорбційна вежа заводу з виробництва п-ксилолу (PX): композитна сталева пластина з нержавіючої сталі (SA516 Gr.70+ 304L) часто використовується в корпусі вежі, щоб протистояти корозії ароматичного середовища.
Поліпропіленовий петлевий реактор: виготовлено з високо-міцної низько{1}}легованої сталі під високим{2}}тиском полімеризаційного середовища, а внутрішня стінка добре відполірована або спеціально оброблена, щоб запобігти прилипанню полімеру до стінки.
Посудини під тиском і реактори є основним обладнанням у хімічних і нафтохімічних процесах, яке використовується для фізичних або хімічних реакцій, зберігання матеріалів і розділення. Вони працюють при встановленому тиску (зазвичай високому тиску) і температурі, а внутрішнє середовище часто є легкозаймистим, вибухонебезпечним, токсичним або сильно корозійним. Його дизайн, виробництво та вибір матеріалів безпосередньо пов’язані з безпекою та стабільністю всієї фабрики.
Переваги та ключові характеристики
Висока міцність і міцність забезпечують іскробезпеку.
Як межа-, що несуть тиск, оболонка контейнера має запобігати катастрофічному крихкому руйнуванню та пластичному вибуху. Застосовуючи високо-пластину з низько{3}}легованої сталі (таких як SA516GR. 70 і SA537CL. 1) і гарантуючи, що матеріали (особливо зварювання та зона термічного впливу) все ще мають достатню ударну в’язкість при найнижчій розрахунковій температурі металу, запас міцності обладнання за ненормальних робочих умов принципово гарантований.
Цільова стійкість до розтріскування в середовищі
У вологому сірководневому середовищі слід використовувати сталеві пластини зі стійкістю до-розтріскування, викликаного воднем (HIC) і сульфідного корозійного розтріскування (SSC) (відповідає стандарту NACE MR0175/ISO 15156). Запобігання лужному корозійному розтріскуванню (ASCC) слід враховувати в установці десульфурації амінної рідини. У хлоридному середовищі необхідна термічна обробка дуплексної нержавіючої сталі або після-зварювання, щоб усунути напругу. Сталь може задовольнити ці особливі вимоги завдяки оптимізації складу та контролю виробничого процесу.
Гнучке поєднання матеріалів і композитних технологій
Для висококорозійних середовищ дорого використовувати всі сучасні сплави. Це економічна та ефективна схема застосування композитної структури «сталь + корозійно-стійкий шар», наприклад нанесення покриття з нержавіючої сталі або сплаву на основі-нікелю на підкладку з вуглецевої сталі чи низьколегованої сталі, або безпосередньо з використанням вибухонебезпечного композиту чи прокатної композитної сталевої пластини. Це дає повну перевагу міцності основної сталі та переваг стійкості до корозії матеріалів обшивки.
Надійне виробництво та контрольна спадщина
Плавка, прокатка, термічна обробка та подальше різання, формування, зварювання та неруйнівний контроль сталі для посудин під тиском сформували набір надзвичайно суворих і зрілих промислових систем. Міжнародно визнані специфікації ASME VIII, GB 150 та інші специфікації містять обов’язкові положення щодо матеріалів, дизайну, виробництва та перевірки, щоб гарантувати, що кожен-заводський контейнер має відстежувану якість.
Типовий Додатки
Реактор гідрування
Типова товщина стінки величезна, використовується 2,25Cr-1Mo (SA387 Gr.22) або 3Cr-1Mo сталеві зварювальні зварювальні або зварювальні пластини, а внутрішня стінка покрита нержавіючої сталлю TP309L+TP347.
Цистерна для рідкого аміаку сферична
Низьколегована високоміцна сталь (така як 07MnNiMoVDR) зазвичай використовується для зменшення товщини тонкої стінки, а для зварних з’єднань висуваються суворі вимоги до ударної в’язкості при низьких температурах.
Башта для сушіння хлору в хлор-лужній промисловості
Оскільки середовище містить вологий хлор, який є надзвичайно корозійним, оболонка з вуглецевої сталі зазвичай покрита гумою або безпосередньо армованим поліпропіленом (FRPP), але ключовою опорною структурою все ще є сталь.
Теплообмінник і конденсатор є ключовим обладнанням для реалізації теплообміну та відновлення в хімічному процесі, яке широко використовується для нагрівання, охолодження, конденсації та випаровування матеріалів. Його продуктивність безпосередньо впливає на енергоспоживання та ефективність усього процесу. Зазвичай вони стикаються з кількома проблемами, такими як напруга від різниці температур, корозія різних середовищ на стороні труби/оболонки, утворення накипу та вібрація-, викликана рідиною.
Переваги та ключові характеристики
Чудова теплопровідність у поєднанні з міцністю
Хоча мідь, алюміній та інші метали мають кращу теплопровідність, сталь має вичерпні переваги в міцності, стійкості до тиску, діапазоні температур і вартості. Вуглецева сталь і низьколегована сталь є першим вибором для трубних дошок і оболонок у багатьох не{1}}корозійних робочих умовах, таких як нагрівачі живильної води для котлів. Для теплообмінних труб тонкостінні-трубки з нержавіючої сталі або трубки з низько-легованої сталі можуть забезпечити хорошу ефективність теплопередачі, одночасно забезпечуючи стійкість до тиску та температури.
Широкий вибір корозійно{0}}стійких матеріалів
Відповідно до різних корозійних середовищ (іони хлориду на стороні охолоджувальної води, кислотні середовища на стороні процесу тощо) можна вибрати відповідну корозійно-{1}}стійку сталь: аустенітна нержавіюча сталь 304/316L використовується в загальному корозійному середовищі; Дуплексна нержавіюча сталь (така як 2205 і 2507) використовується для опору корозії під впливом іонів хлориду та точкової корозії; Титан використовується в охолоджувачі морської води, але він коштує дорого, і сплав міді-нікелю також є одним із традиційних варіантів. Сімейство сталей надає для цього безліч варіантів.
Хороша стійкість до ерозії та вібрації.
У зоні високої -швидкості, наприклад на вході з боку труби, середовище може спричинити ерозію кінця труби. Це вирішується вибором матеріалів з вищою твердістю, збільшенням товщини стінок кінців труб або розробкою -стійких до ерозії перегородок. Модуль пружності сталі високий, і вібрацію теплообмінних труб, викликану потоком рідини, можна ефективно пригнічувати, а пошкодження від втоми можна запобігти за допомогою розумного розташування опорної пластини та конструкції перегородки.
Зріле виробництво та зручність обслуговування
Виробничі процеси, такі як свердління трубної дошки, розширення або зварювання теплообмінних труб і намотування оболонки, є дуже зрілими та надійними для сталі. У разі локальної корозії та витоку під час експлуатації можна проводити технічне обслуговування в режимі онлайн шляхом закупорювання труб, що дуже важливо для забезпечення безперервності виробництва, і ця ремонтопридатність значною мірою пов’язана з характеристиками обробки сталі.
Типовий Додатки
Теплообмінник високого{0}}тиску установки гідрогенізації нафтопереробного заводу
Кожух і труба — це водневе середовище під високим{0}}тиском, кожух виготовлено зі сталі 2,25Cr-1Mo, а труби — з того самого матеріалу або аустенітної нержавіючої сталі.
Паровий поверхневий конденсатор електростанції або хімічного заводу
Оболонка виконана з вуглецевої сталі, а тисячі теплообмінних труб традиційно виготовлені з темно-синьої латуні або білої міді. Сучасні великомасштабні установки здебільшого використовують труби з нержавіючої сталі TP304/TP316 або титанові труби, а трубна дошка використовує композитні пластини з нержавіючої сталі.
Підігрівач живильної води котла установки синтезу метанолу
Зазвичай виготовляється з вуглецевої сталі (труба SA179, оболонка SA516), з економічністю як основним фактором.
Резервуари для зберігання та силоси використовуються для статичного зберігання сировини, проміжних продуктів, готової продукції та різних допоміжних матеріалів (таких як вода та хімікати). Його масштаб коливається від невеликих резервуарів об'ємом кілька кубічних метрів до гігантських резервуарів-сховищ об'ємом понад 100 000 кубічних метрів. У проекті необхідно враховувати гідростатичний тиск стовпа, характеристики матеріалу (корозійність, токсичність і летючість), екологічні навантаження (вітер, сніг і землетрус) і осідання фундаменту.
Переваги та ключові характеристики
Відмінна економічність і-велика будівельна потужність
Для великих накопичувальних резервуарів атмосферного та низького тиску сталь (переважно вуглецева сталь) є єдиним матеріалом, який може врахувати міцність, оброблюваність та економічність. Шляхом прокатки та зварювання великих сталевих пластин (шириною понад 3 метри) можна ефективно побудувати гігантські резервуари діаметром понад 100 метрів, а світовий рекорд об’єму одного резервуара перевищив 240 000 кубічних метрів, чого важко досягти з іншими матеріалами.
Гнучка конструкція для різних вимог до зберігання
- Атмосферний вертикальний циліндричний накопичувальний резервуар: стінка резервуара використовує метод «змінної проектної точки», а сталеві пластини різної товщини використовуються зверху вниз, щоб економічно витримувати зростаючий гідростатичний тиск.
- Бак-низького тиску/внутрішній резервуар із плаваючим дахом: використовується для зберігання леткої рідини з особливими вимогами до сталі верхньої пластини та системи ущільнень.
- Напірний сферичний резервуар: використовується для зберігання зрідженого газу (LPG, рідкого аміаку тощо). Він виготовлений із високо-пластової низько-легованої сталі (наприклад, 07MnNiMoVDR), а потім зварений, щоб зменшити товщину стінки та забезпечити безпеку.
- Бункер: зважаючи на текучість і зношування порошкових матеріалів, для виготовлення ключових деталей можна-використовувати зносостійкі сталеві пластини (наприклад, серії Hardox).
Надійна герметизація та безпечний захист
Забезпечте герметичність основного зварного шва резервуара за допомогою високо-якісного зварювання. Для легкозаймистих, вибухонебезпечних або токсичних середовищ сталевий резервуар може бути зручно обладнаний дихальним клапаном, полум’ягасником, пристроєм для скидання тиску, системою ущільнення азоту та повними засобами пожежогасіння та збору витоків (пожежна дамба), щоб сформувати повну систему захисту безпеки.
Простий у застосуванні захист від корозії та моніторинг.
Відповідно до різних засобів зберігання (сира нафта, хімікати, вода), відповідне антикорозійне покриття, футерівку (гума, армований скловолокном пластик) або катодний захист можна застосувати на внутрішній стінці резервуара. Зовнішня стінка сталевого бака захищена системою покриття. Технології-онлайнового контролю, такі як регулярний ультразвуковий контроль товщини стінки та сканування витоку магнітного потоку нижньої пластини, можуть ефективно контролювати стан корозії та здійснювати прогнозне технічне обслуговування.
Типовий Додатки
Резервуар із плаваючим дахом комерційного зберігання сирої нафти
Об’єм зазвичай становить 100 000 або 150 000 кубічних метрів, стінка резервуара виготовлена з-конструкційної сталі високої міцності (наприклад, SPV490Q), а нижня та верхня пластини виготовлені з тонких листів з вуглецевої сталі.
Резервуар для рідких вуглеводнів сферичний
Використовується для зберігання пропілену, зрідженого нафтового газу (LPG) у приймальній станції зрідженого природного газу (LNG) тощо. Матеріали — це переважно низько-легована високо-сталь, тоді як резервуар для зберігання СПГ виготовляється з 9% нікелевої сталі або зовнішнього-бетонного резервуару повної місткості.
Резервуар для зберігання концентрованої сірчаної кислоти
Зазвичай виготовляється з вуглецевої сталі, він захищений принципом, що кислота утворює щільну пасивну плівку на поверхні сталі, а концентрація та вологість при зберіганні повинні суворо контролюватися.
Силос для сировини/клінкеру (сталевий силос) у цементній промисловості
Пластина з вуглецевої сталі зварена, а ключові зони зносу всередині покриті зносостійкою сталевою пластиною-.
Система трубопроводів хімічних і нафтохімічних заводів схожа на «судинну мережу» пристрою, що транспортує різні технологічні рідини від сировини до продуктів. Багато рідин є сильно корозійними, токсичними або мають високу температуру та високий тиск. Надійність корозійно{2}}стійкої трубопровідної системи безпосередньо визначає безперервність, безпеку та вартість обслуговування пристрою.
Переваги та ключові характеристики
Цільове легування для захисту від специфічної корозії
Шляхом регулювання вмісту легуючих елементів, таких як хром (Cr), нікель (Ni), молібден (Mo) і азот (N), можна налаштувати матеріали трубопроводу зі специфічною корозійною стійкістю:
- Аустенітна нержавіюча сталь (304/316L): загальна стійкість до корозії, а 316L більш стійка до точкової корозії, оскільки містить молібден.
- Дуплексна нержавіюча сталь (2205/2507): вона має переваги аустеніту та фериту, високу міцність, відмінну стійкість до хлоридного корозійного розтріскування (SCC) і точкової корозії, а також високу вартість.
- Супераустенітна нержавіюча сталь (254SMO, AL-6XN®): високий вміст молібдену та азоту, надзвичайно високе значення еквівалента пітінгу (PREN), використовується в суворих середовищах, таких як морська вода та сильна кислота.
- Сплав на основі -нікелю (Hastelloy C-276, Inconel 625): використовується в найбільш корозійно окислювальному та відновному кислотному середовищі.
Повна та зріла система підключення та встановлення
Корозійностійкі-сталеві труби мають повну систему фітингів (коліна, трійники, перехідники), фланці, клапани та кріплення. Методи з’єднання різноманітні, розроблені та надійні, включаючи зварювання (стикове зварювання, розтрубне зварювання), фланцеве з’єднання (із корозійно-стійкою прокладкою) та спеціальні затискні з’єднання. Це робить попереднє виготовлення та монтаж на місці складної трубної галереї ефективним і точним.
Хороша високотемпературна міцність і термічна стабільність
Порівняно з багатьма неметалевими корозійно-стійкими трубопроводами (такими як пластик і FRP), металеві трубопроводи (з нержавіючої сталі та легованої сталі) мають неперевершену-температурну здатність. Вони можуть стабільно працювати протягом тривалого часу при температурі процесу в сотні градусів Цельсія, зберігаючи стабільність розмірів і герметичність, що є неминучим вибором для високо-температурного процесу.
Передбачувана поведінка сервісу та онлайн-моніторинг
Корозійна поведінка металевих матеріалів трубопроводів ретельно вивчена, і дані про швидкість корозії відносно повні, що зручно для -інспекції на основі ризику (RBI) і оцінки залишкового терміну служби. Регулярно виконуючи ультразвукове вимірювання товщини, виявлення вихрових струмів і імпульсне сканування вихрових струмів, можна ефективно контролювати корозійне потоншення трубопровідної системи та здійснювати прогнозне обслуговування.
Типові застосування
Технологічні трубопроводи мокрого-процесу виробництва фосфорної кислоти
Середовище містить кремнієву та сірчану кислоти, які є надзвичайно корозійними. Зазвичай вибирається високоякісна-нержавіюча сталь, наприклад дуплексна сталь 2205, або високолегований сплав, наприклад Hastelloy® G-30.
Високотемпературна{0}}лінія передачі нафти установки атмосферної та вакуумної дистиляції
Cr-Mo легована сталь (така як 1,25Cr-0,5Mo-Si, сталь P11) використовується для транспортування високотемпературної нафти та газу.
Трубопровід системи охолодження морської води
Традиційно використовується мідно-нікелевий сплав (90/10 CuNi), а тепер все частіше використовується супердуплексна нержавіюча сталь (2507) або супераустенітна нержавіюча сталь (254 SMO®) для роботи в середовищі з високим вмістом іонів хлориду.
Трубопровід розчину карбамату амонію на заводі карбаміду
Середовищем є розчин карбамату амонію, який є надзвичайно корозійним при високій температурі та високому тиску. Необхідно використовувати нержавіючу сталь марки сечовини 316L (надзвичайно низький вміст вуглецю, кваліфіковано за тестом Хьюї) або титан.