Naftos chemijos gamybos įrenginiai yra visapusiški pramoniniai įrenginiai, kuriuose nafta ir gamtinės dujos naudojamos kaip žaliavos pagrindinėms cheminėms žaliavoms, pvz., etilenui, propilenui, benzenui ir p-ksilenui, ir polimeriniams produktams, tokiems kaip sintetinė derva, sintetinis kaučiukas ir sintetinis pluoštas, gaminti, vykstant sudėtingoms cheminėms reakcijoms, pvz., krekingo, riformingo, polimerizacijos ir alkilinimo metu. Šie procesai dažniausiai susiję su aukšta temperatūra, aukštu slėgiu, vandenilio poveikiu ir stipriomis korozinėmis terpėmis, todėl gamybos įrangos medžiagoms keliami itin griežti reikalavimai.
Privalumai ir pagrindinės savybės
Puikus atsparumas aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui.
Naftos chemijos šerdies reakcijos įtaisai, pvz., etileno krekingo krosnies spinduliavimo sekcijos vamzdžiai ir aukštos -temperatūros garo vamzdžiai, ilgą laiką veikė aukštoje, virš 800 laipsnių, temperatūroje. Norint užtikrinti ilgalaikį saugų ir stabilų gamyklos veikimą esant ekstremalioms šiluminėms apkrovoms, reikia pasirinkti specialų legiruotą plieną, pasižymintį puikiu atsparumu aukštai -temperatūrai, atsparumui valkšnumui ir atsparumui oksidacijai, pvz., HP serijos (25Cr-35Ni) patobulinto karščiui-atsparaus legiruoto plieno.
Įvairūs antikoroziniai{0}}sprendimai
Naftos chemijos gamybos procese yra daugybė terpių, o korozijos aplinka yra sudėtinga ir kintanti, įskaitant, bet neapsiribojant, aukštos temperatūros sieros koroziją, nafteno rūgšties koroziją, vandenilio koroziją, chlorido įtempių korozijos įtrūkimus ir politioninės rūgšties koroziją. Plienas suteikia visą kilmę nuo anglinio plieno, mažai legiruoto plieno, nerūdijančio plieno (austenito, ferito, duplekso), nikelio -pagrindo lydinio iki specialaus lydinio per legiravimą, kurį galima pritaikyti pagal konkrečią korozijos aplinką, kad būtų pasiekta geriausia saugos ir ekonomiškumo pusiausvyra.
Puikus gamybos ir taisomumas
Naftos chemijos gamyklos dažniausiai yra{0}}didelės apimties įranga, pritaikyta vienetui arba mažoms partijoms. Dėl gero plieno plastiškumo, suvirinamumo ir brandžios terminio apdorojimo technologijos sėkmingai pagamintos sudėtingos konstrukcijos, tokios kaip krekingo krosnis ir didelis bokštas. Ilgai-naudojant ir reguliariai prižiūrint įrenginį, plieninių komponentų (tokių kaip paviršius, remontinis suvirinimas ir vietinis keitimas) taisomumas yra daug pranašesnis už daugelį kitų medžiagų, o tai labai pailgina bendrą įrenginio tarnavimo laiką.
Brandus ir patikimas dizainas ir standartinė sistema
Naftos chemijos pramonė turi brandžius medžiagų standartus (pvz., ASME, ASTM, NACE ir kt.) ir projektavimo specifikacijas, kurios yra visuotinai priimtos. Kiekvieno plieno eksploatacinių savybių duomenys (mechaninės savybės, korozijos duomenys ir suvirinimo procedūrų kvalifikacija) yra paremti išsamiomis duomenų bazėmis, kurios sudaro tvirtą ir patikimą inžinerinio projektavimo, saugos vertinimo ir rizikos valdymo bei kontrolės pagrindą, užtikrina naftos chemijos gamyklų statybos ir eksploatavimo standartizavimą ir saugą visame pasaulyje.
Tipiškas Programos
Etileno krekingo krosnies vamzdis: išcentriniu būdu liejami karščiui -atsparūs legiruotojo plieno vamzdžiai, pvz., 25Cr-35Ni-Nb(HP40Nb), plačiai naudojami, kad atlaikytų net 1150 C sienų temperatūrą.
P-ksileno (PX) gamyklos adsorbcinis bokštas: nerūdijančio plieno kompozicinė plieno plokštė (SA516 Gr{2}}L) dažnai naudojama bokšto korpuse, kad būtų atsparus aromatinės terpės korozijai.
Polipropileno kilpinis reaktorius: pagamintas iš didelio-stiprumo žemo-legiruotojo plieno aukšto-slėgio polimerizacijos aplinkoje, o vidinė sienelė yra labai poliruota arba specialiai apdorota, kad polimeras nepriliptų prie sienos.
Slėginiai indai ir reaktoriai yra pagrindinė cheminių ir naftos chemijos procesų įranga, naudojama fizinėms ar cheminėms reakcijoms, medžiagų saugojimui ir atskyrimui. Jie veikia esant nustatytam slėgiui (dažniausiai aukštam slėgiui) ir temperatūrai, o vidinė terpė dažnai yra degi, sprogi, toksiška arba stipriai ėsdinanti. Jo dizainas, gamyba ir medžiagų pasirinkimas yra tiesiogiai susiję su visos gamyklos saugumu ir stabilumu.
Privalumai ir pagrindinės savybės
Didelis stiprumas ir tvirtumas užtikrina vidinį saugumą.
Kaip slėgį{0}}laikanti riba, talpyklos korpusas turi apsaugoti nuo katastrofiško trapios lūžimo ir plastiko sprogimo. Pritaikius didelio-stiprumo mažai legiruotojo plieno plokštes (pvz., SA516GR. 70 ir SA537CL. 1) ir užtikrinant, kad medžiagos (ypač suvirinimo siūlės ir karščio paveiktos zonos) būtų pakankamai atsparios smūgiams esant žemiausioje projektinėje metalo temperatūroje, įrangos saugos riba yra iš esmės garantuota nenormaliomis darbo sąlygomis.
Tikslinis aplinkos atsparumas įtrūkimams
Drėgnoje vandenilio sulfido aplinkoje turėtų būti naudojamos plieno plokštės, atsparios vandenilio -sukeltam įtrūkimui (HIC) ir sulfido įtempių korozijos įtrūkimams (SSC) (atitinkančios NACE MR0175/ISO 15156 standartą). Amino skysčio desulfuravimo įrenginyje reikia atsižvelgti į šarminio įtempių korozijos įtrūkimų (ASCC) prevenciją. Chloridinėje aplinkoje, norint pašalinti įtempį, reikalingas dvipusis nerūdijantis plienas arba po{5}}suvirinimo siūlės. Plienas gali atitikti šiuos specifinius reikalavimus optimizuodamas sudėtį ir valdydamas gamybos procesą.
Lankstus medžiagų derinys ir kompozicinė technologija
Labai ėsdinančioms terpėms brangu naudoti visus pažangius lydinius. Tai ekonomiška ir efektyvi schema pritaikyti sudėtinę „plieno + korozijai atsparaus sluoksnio“ struktūrą, pvz., padengti nerūdijančio plieno arba nikelio - legiruotojo dangą ant anglinio plieno arba mažai legiruoto plieno pagrindo arba tiesiogiai naudojant sprogstamąjį kompozitą arba valcavimo kompozicinę plieno plokštę. Tai suteikia visišką pagrindinio plieno stiprumo pranašumų ir apdailos medžiagų atsparumo korozijai pranašumų.
Patikimas gamybos ir patikros paveldėjimas
Slėginiams indams skirto plieno lydymas, valcavimas, terminis apdorojimas ir vėlesnis pjovimas, formavimas, suvirinimas ir neardomasis bandymas sudarė itin griežtų ir brandžių pramoninių sistemų rinkinį. Tarptautiniu mastu pripažintose ASME VIII, GB 150 ir kitose specifikacijose numatytos privalomos nuostatos dėl medžiagų, projektavimo, gamybos ir tikrinimo, siekiant užtikrinti, kad kiekvienas iš gamyklos pagamintas talpyklos būtų atsekamas kokybės užtikrinimas.
Tipiškas Programos
Hidrinimo reaktorius
Įprastas sienelės storis yra didžiulis, naudojant 2,25Cr-1Mo (SA387 Gr.22) arba 3Cr-1Mo plieno kalimo suvirinimo arba plokščių suvirinimo struktūrą, o vidinė sienelė yra padengta TP309L+TP347 nerūdijančiu plienu.
Skysto amoniako sferinis bakas
Mažai legiruotas didelio stiprumo plienas (pvz., 07MnNiMoVDR) paprastai naudojamas plonos sienelės storiui sumažinti, o suvirintoms jungtims keliami griežti atsparumo smūgiams žemos temperatūros reikalavimai.
Chloro džiovinimo bokštas{0}}chloro šarmų pramonėje
Kadangi terpėje yra šlapio chloro, kuris yra ypač ėsdinantis, anglinio plieno apvalkalas paprastai yra padengtas guma arba tiesiogiai sustiprintu polipropilenu (FRPP), tačiau pagrindinė atraminė konstrukcija vis tiek yra plienas.
Šilumokaitis ir kondensatorius yra pagrindinė įranga, skirta šilumos mainams ir regeneravimui cheminiame procese, plačiai naudojama kaitinant, vėsinant, kondensuojant ir garinant medžiagas. Jo veikimas tiesiogiai įtakoja energijos suvartojimą ir viso proceso efektyvumą. Paprastai jie susiduria su įvairiais iššūkiais, pvz., temperatūrų skirtumo įtempimu, skirtingų terpių korozija vamzdžio / korpuso pusėje, nuosėdų susidarymu ir skysčių -sukelta vibracija.
Privalumai ir pagrindinės savybės
Puikus šilumos laidumas kartu su stiprumu
Nors vario, aliuminio ir kitų metalų šilumos laidumas yra geresnis, plienas turi daug pranašumų dėl stiprumo, atsparumo slėgiui, temperatūros diapazono ir kainos. Anglies plienas ir mažai legiruotas plienas yra pirmasis pasirinkimas vamzdžių lakštams ir apvalkalams daugeliu ne-korozinių darbo sąlygų, pvz., vandens šildytuvuose. Šilumos perdavimo vamzdžiams tinka plonasieniai nerūdijančio plieno vamzdžiai arba mažai legiruotojo plieno
Platus korozijai{0}}atsparių medžiagų pasirinkimas
Atsižvelgiant į skirtingas koroziją sukeliančias terpes (chlorido joną aušinimo vandens pusėje, rūgštinę terpę proceso pusėje ir kt.), galima pasirinkti atitinkamą korozijai -atsparų plieną: 304/316L austenitinis nerūdijantis plienas naudojamas bendroje korozinėje aplinkoje; Dvipusis nerūdijantis plienas (pvz., 2205 ir 2507) naudojamas atsparumui chlorido jonų korozijai ir taškinei korozijai; Titanas naudojamas jūros vandens aušintuvuose, tačiau jo kaina yra brangi, o vario -nikelio lydinys taip pat yra vienas iš tradicinių pasirinkimų. Plieno šeima tam suteikia daugybę galimybių.
Geras atsparumas erozijai ir atsparumas vibracijai.
Didelio{0}}greičio srityje, pvz., vamzdžio pusės įleidimo angoje, terpė gali sukelti vamzdelio galo eroziją. Jis sprendžiamas parenkant didesnio kietumo medžiagas, didinant vamzdžių galų sienelių storį arba suprojektuojant erozijai atsparias pertvaras. Plieno tamprumo modulis yra didelis, o šilumos mainų vamzdžių vibracija, kurią sukelia skysčio srautas, gali būti veiksmingai slopinama ir galima išvengti nuovargio pažeidimų, naudojant pagrįstą atraminės plokštės išdėstymą ir pertvaros konstrukciją.
Brandus gamybos ir priežiūros patogumas
Gamybos procesai, tokie kaip vamzdžių lakštų gręžimas, šilumos mainų vamzdžių plėtimas ar suvirinimas ir apvalkalo suvyniojimas, yra labai brandūs ir patikimi plienui. Esant vietinei korozijai ir eksploatacijos nuotėkiui, techninė priežiūra internetu gali būti atliekama užkimšant vamzdžius, o tai labai svarbu siekiant užtikrinti gamybos tęstinumą, o tokį techninį aptarnavimą daugiausia lemia plieno apdirbimo ypatybės.
Tipiškas Programos
Naftos perdirbimo gamyklos hidrinimo įrenginio aukšto slėgio{0}}šilumokaitis
Korpusas ir vamzdis yra aukšto{0}}slėgio vandenilio terpės, korpusas pagamintas iš 2,25Cr-1Mo plieno, o vamzdžiai pagaminti iš tos pačios medžiagos arba austenitinio nerūdijančio plieno.
Elektrinės ar chemijos gamyklos garo paviršinis kondensatorius
Korpusas pagamintas iš anglinio plieno, o tūkstančiai šilumos perdavimo vamzdžių tradiciškai gaminami iš tamsiai mėlyno žalvario arba baltojo vario. Šiuolaikiniuose didelio masto įrenginiuose dažniausiai naudojami TP304/TP316 nerūdijančio plieno vamzdžiai arba titano vamzdžiai, o vamzdžių lakštuose naudojamos nerūdijančio plieno kompozicinės plokštės.
Metanolio sintezės įrenginio katilo maitinimo vandens pašildytuvas
Paprastai gaminamas iš anglinio plieno (vamzdis SA179, apvalkalas SA516), svarbiausia yra ekonomiškumas.
Sandėliavimo rezervuarai ir silosai naudojami statiniam žaliavų, tarpinių produktų, gatavų produktų ir įvairių pagalbinių medžiagų (pavyzdžiui, vandens ir cheminių medžiagų) laikymui. Jo mastai svyruoja nuo mažų kelių kubinių metrų talpyklų iki milžiniškų, daugiau nei 100 000 kubinių metrų talpos. Projektuojant reikia atsižvelgti į hidrostatinį kolonėlės slėgį, medžiagos charakteristikas (koroziškumą, toksiškumą ir nepastovumą), aplinkos apkrovas (vėjas, sniegas ir žemės drebėjimas) ir pamatų nuosėdas.
Privalumai ir pagrindinės savybės
Puikus ekonomiškumas ir didelio masto{0}}statybų pajėgumai
Atmosferos ir žemo slėgio didelėms talpykloms plienas (daugiausia anglinis plienas) yra vienintelė medžiaga, kuri gali atsižvelgti į stiprumą, apdirbamumą ir ekonomiškumą. Valcuojant ir suvirinant dideles plienines plokštes (kurių plotis didesnis nei 3 metrai), galima efektyviai pastatyti milžiniškas, daugiau nei 100 metrų skersmens talpyklas, o vienos talpos tūrio pasaulio rekordas viršijo 240 000 kubinių metrų, o su kitomis medžiagomis sunku pasiekti.
Lankstus dizainas, atitinkantis skirtingus saugojimo reikalavimus
- Atmosferos vertikali cilindrinė talpykla: rezervuaro sienelėje taikomas „kintamo projektavimo taško“ metodas, o skirtingo storio plieninės plokštės naudojamos iš viršaus į apačią, kad ekonomiškai atlaikytų didėjantį hidrostatinį slėgį.
- Žemo-slėgio / vidinis plūduriuojančio stogo bakas: naudojamas lakiems skysčiams laikyti, taikomi specialūs viršutinės plokštės ir sandarinimo sistemos plieno reikalavimai.
- Slėginis sferinis bakas: naudojamas suskystintoms dujoms (SND, skystas amoniakas ir kt.) laikyti. Jis pagamintas iš didelio-stiprumo žemai{3}}legiruotojo plieno plokštės (pvz., 07MnNiMoVDR) ir suvirinamas, kad būtų sumažintas sienos storis ir užtikrintas saugumas.
- Bunkeris: atsižvelgiant į miltelinių medžiagų srautą ir susidėvėjimą, pagrindinėms dalims gaminti galima naudoti{0}}dėvėjimui atsparias plienines plokštes (pvz., Hardox seriją).
Patikimas sandarinimas ir saugos apsauga
Užtikrinkite, kad pagrindinė bako suvirinimo siūlė būtų sandari, atlikdami aukštos kokybės-suvirinimą. Degioms, sprogioms ar toksiškoms terpėms plieninėje talpykloje gali būti patogiai įrengtas kvėpavimo vožtuvas, liepsnos slopintuvas, slėgio mažinimo įtaisas, azoto sandarinimo sistema ir visa gaisro gesinimo bei nuotėkio surinkimo įranga (gaisro pylimas), kad būtų sukurta visa saugos apsaugos sistema.
Lengvai įdiegiama apsauga nuo korozijos ir stebėjimas.
Atsižvelgiant į skirtingas laikymo priemones (neapdorotą naftą, chemikalus, vandenį), ant bako vidinės sienelės gali būti naudojama atitinkama antikorozinė danga, pamušalas (guma, stiklo pluoštu sustiprintas plastikas) arba katodinė apsauga. Plieninio rezervuaro išorinė sienelė yra apsaugota dangos sistema. Tiesioginės tikrinimo technologijos, pvz., reguliarus sienelės storio ultragarsinis tikrinimas ir apatinės plokštės magnetinio srauto nuotėkio nuskaitymas, gali veiksmingai stebėti korozijos būseną ir atlikti nuspėjamą priežiūrą.
Tipiškas Programos
Plaukiojančio stogo talpykla žalios naftos komercinei saugyklai
Tūris dažnai būna 100 000 arba 150 000 kubinių metrų, bako sienelė pagaminta iš didelio -stiprumo konstrukcinio plieno (pvz., SPV490Q), o apatinė ir viršutinė plokštė pagaminta iš plonų anglinio plieno plokščių.
Skysto angliavandenilio sferinis bakas
Naudojamas propilenui, suskystintoms naftos dujoms (SND) laikyti suskystintų gamtinių dujų (SGD) priėmimo stotyje ir kt. Medžiagos dažniausiai yra mažo -legiruoto didelio-tvirčio plieno, o SGD rezervuaras pagamintas iš 9% nikelio plieno arba pilnos{4}}talpos betono išorinis bakas.
Koncentruotas sieros rūgšties rezervuaras
Paprastai pagamintas iš anglinio plieno, jis yra apsaugotas principu, kad rūgštis sudaro tankią pasyvią plėvelę ant plieno paviršiaus, o laikymo koncentracija ir drėgmė turi būti griežtai kontroliuojama.
Žaliavų/klinkerio silosas (plieninis silosas) cemento pramonėje
Anglies plieno plokštė yra suvirinta, o pagrindinės dėvėjimosi vietos viduje yra išklotos nusidėvėjimui atspariomis{0}}plieninėmis plokštėmis.
Chemijos ir naftos chemijos gamyklų vamzdynų sistema yra tarsi įrenginio „kraujagyslių tinklas“, pernešantis įvairius proceso skysčius nuo žaliavų iki gaminių. Daugelis skysčių yra labai ėsdinantys, toksiški arba esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui. Korozijai{2}}atsparios vamzdynų sistemos patikimumas tiesiogiai lemia įrenginio tęstinumą, saugą ir priežiūros išlaidas.
Privalumai ir pagrindinės savybės
Tikslinis legiravimas, kad būtų atsparus specifinei korozijai
Reguliuojant legiravimo elementų, tokių kaip chromas (Cr), nikelis (Ni), molibdenas (Mo) ir azotas (N), kiekį, vamzdyno medžiagas, turinčias specifinį atsparumą korozijai, galima pritaikyti pagal užsakymą:
- Austenitinis nerūdijantis plienas (304/316L): bendras atsparumas korozijai, o 316L yra atsparesnis taškinei korozijai, nes jame yra molibdeno.
- Dvipusis nerūdijantis plienas (2205/2507): jis turi austenito ir ferito privalumus, didelį stiprumą, puikų atsparumą chlorido įtempių korozijos įtrūkimams (SCC) ir taškinei korozijai bei didelę kainą.
- Super austenitinis nerūdijantis plienas (254SMO, AL-6XN®): didelis molibdeno ir azoto kiekis, itin aukšta taškinio įbrėžimo ekvivalento vertė (PREN), naudojamas atšiaurioje aplinkoje, pavyzdžiui, jūros vandenyje ir stiprioje rūgštyje.
- Nikelio{0}} lydinys (Hastelloy C-276, Inconel 625): naudojamas labiausiai korozinėje oksiduojančios ir redukuojančios rūgštinės terpės aplinkoje.
Pilna ir brandi prijungimo ir montavimo sistema
Korozijai{0}}atsparūs plieniniai vamzdžiai turi visą jungiamųjų detalių (alkūnių, trišakių, reduktorių), flanšų, vožtuvų ir tvirtinimo detalių sistemą. Sujungimo būdai yra įvairūs, brandūs ir patikimi, įskaitant suvirinimą (suvirinimą, kištukinį suvirinimą), flanšinį sujungimą (su atspariu korozijai -tarpikliu) ir specialią gnybtų jungtį. Dėl to sudėtingos vamzdžių galerijos surenkamoji gamyba ir montavimas vietoje yra efektyvus ir tikslus.
Geras atsparumas aukštai temperatūrai ir terminis stabilumas
Palyginti su daugeliu nemetalinių korozijai{0}}atsparių vamzdynų (tokių kaip plastikas ir FRP), metaliniai vamzdynai (nerūdijantis plienas ir legiruotasis plienas) turi neprilygstamą aukštą{1}}temperatūrą. Jie gali stabiliai veikti ilgą laiką, kai proceso temperatūra siekia šimtus laipsnių Celsijaus, išlaikant matmenų stabilumą ir sandarumą, o tai yra neišvengiamas pasirinkimas aukštoje-temperatūroje.
Nuspėjamas paslaugų elgesys ir stebėjimas internete
Metalinių vamzdynų medžiagų elgsena korozijoje yra nuodugniai ištirta, o korozijos greičio duomenys yra gana išsamūs, o tai patogu atliekant rizika{0}}pagrįstą patikrinimą (RBI) ir likutinio tarnavimo laiką. Reguliariai atliekant ultragarso storio matavimus, sūkurinių srovių aptikimą ir impulsinį sūkurinių srovių nuskaitymą, galima veiksmingai stebėti vamzdynų sistemos korozijos retėjimą ir atlikti nuspėjamąją priežiūrą.
Tipinės programos
Šlapio{0}}fosforo rūgšties gamyklos proceso vamzdynai
Terpės sudėtyje yra fluosilicinės rūgšties ir sieros rūgšties, kuri yra itin ėsdinanti. Paprastai pasirenkamas aukštos kokybės nerūdijantis plienas, pvz., 2205 dvipusis plienas, arba didelio lydinio, pvz., Hastelloy® G-30.
Aukštos{0}}temperatūros atmosferinio ir vakuuminio distiliavimo įrenginio alyvos perdavimo linija
Cr-Mo legiruotasis plienas (pvz., 1,25Cr-0,5Mo-Si, P11 plienas) naudojamas aukštos temperatūros naftai ir dujoms transportuoti.
Jūros vandens aušinimo sistemos vamzdynas
Tradiciškai naudojamas vario -nikelio lydinys (90/10 CuNi), o dabar itin dvipusis nerūdijantis plienas (2507) arba superaustenitinis nerūdijantis plienas (254 SMO®) vis dažniau naudojamas siekiant susidoroti su daug chlorido jonų.
Amonio karbamato tirpalo vamzdynas karbamido gamykloje
Terpė yra amonio karbamato tirpalas, kuris yra labai ėsdinantis esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui. Būtina naudoti 316L karbamido klasės nerūdijantį plieną (ypač mažai anglies, kvalifikuotas Huey testu) arba titaną.