Naftas ķīmijas ražošanas iekārtas ir visaptverošas rūpnieciskās iekārtas, kurās kā izejmateriālu izmanto naftu un dabasgāzi, lai ražotu pamata ķīmiskās izejvielas, piemēram, etilēnu, propilēnu, benzolu un p-ksilolu, un polimēru produktus, piemēram, sintētiskos sveķus, sintētisko kaučuku un sintētiskās šķiedras, veicot vairākas sarežģītas ķīmiskas reakcijas, piemēram, krekinga, riforminga, polimerizācijas un alkilēšanas. Šie procesi parasti ir saistīti ar augstu temperatūru, augstu spiedienu, ūdeņraža iedarbību un spēcīgu kodīgu vielu, kas rada ārkārtīgi stingras prasības ražošanas iekārtu materiāliem.
Priekšrocības un galvenās funkcijas
Lieliska augstas temperatūras un augsta spiediena tolerance.
Naftas ķīmijas kodolreakcijas ierīces, piemēram, etilēna krekinga krāsns starojuma sekcijas caurules un augstas{0}}temperatūras tvaika caurules, ilgu laiku ir darbojušās augstā temperatūrā virs 800 grādiem. Īpaša leģēta tērauda ar izcilu augstas -temperatūras izturību, šļūdes pretestību un oksidācijas izturību, piemēram, HP sērijas (25Cr-35Ni) uzlabota karstumizturīga-leģētā tērauda izvēle ir galvenais, lai nodrošinātu rūpnīcas ilgtermiņa drošu un stabilu darbību ekstremālās termiskās slodzes apstākļos.
Daudzveidīgi pretkorozijas{0}}risinājumi
Naftas ķīmijas ražošanas procesā ir daudz veidu vides, un korozijas vide ir sarežģīta un mainīga, tostarp, bet neaprobežojoties ar sēra koroziju augstā temperatūrā, naftēnskābes koroziju, ūdeņraža koroziju, hlorīda sprieguma korozijas plaisāšanu un politionskābes koroziju. Tērauds nodrošina pilnīgu ciltsrakstu no oglekļa tērauda, mazleģētā tērauda, nerūsējošā tērauda (austenīts, ferīts, duplekss), niķeļa -sakausējuma līdz īpašam sakausējumam, izmantojot sakausējumu, ko var pielāgot atbilstoši konkrētai korozijas videi, lai panāktu vislabāko līdzsvaru starp drošību un ekonomiju.
Lieliska izgatavošanas un remontējamība
Naftas ķīmijas rūpnīcas galvenokārt ir liela mēroga{0}}iekārtas, kas pielāgotas vienā gabalā vai nelielās partijās. Tērauda labā plastika, metināmība un nobriedušā termiskās apstrādes tehnoloģija ļauj veiksmīgi ražot sarežģītas konstrukcijas, piemēram, krekinga krāsni un lielu torni. Ierīces ilgstošas darbības un
Nobriedis un uzticams dizains un standarta sistēma
Naftas ķīmijas rūpniecībai ir nobrieduši materiālu standarti (piemēram, ASME, ASTM, NACE utt.) un dizaina specifikācijas, kas ir vispārpieņemtas. Katra tērauda veiktspējas datus (mehāniskās īpašības, korozijas datus un metināšanas procedūru kvalifikāciju) atbalsta detalizētas datu bāzes, kas nodrošina stabilu un uzticamu pamatu inženiertehniskajai projektēšanai, drošības novērtēšanai un riska pārvaldībai un kontrolei, kā arī nodrošina naftas ķīmijas rūpnīcu būvniecības un darbības standartizāciju un drošību visā pasaulē.
Tipiski Lietojumprogrammas
Etilēna krekinga krāsns caurule: centrbēdzes veidā izlietas karstumizturīgas leģētā tērauda caurules, piemēram, 25Cr-35Ni-Nb(HP40Nb), tiek plaši izmantotas, lai izturētu sienas temperatūru līdz 1150 C.
P-ksilola (PX) rūpnīcas adsorbcijas tornis: nerūsējošā tērauda kompozīta tērauda plāksni (SA516 Gr.70+ 304L) bieži izmanto torņa korpusā, lai izturētu aromātiskās vides koroziju.
Polipropilēna cilpas reaktors: izgatavots no augstas -stiprības zema-leģēta tērauda augsta spiediena-polimerizācijas vidē, un iekšējā siena ir ļoti pulēta vai īpaši apstrādāta, lai novērstu polimēra pielipšanu pie sienas.
Spiedientvertnes un reaktori ir galvenās iekārtas ķīmiskajos un naftas ķīmijas procesos, ko izmanto fizikālām vai ķīmiskām reakcijām, materiālu uzglabāšanai un atdalīšanai. Tie darbojas iestatītā spiedienā (parasti augstā spiedienā) un temperatūrā, un iekšējā vide bieži ir uzliesmojoša, sprādzienbīstama, toksiska vai stipri kodīga. Tās dizains, izgatavošana un materiālu izvēle ir tieši saistīta ar visas rūpnīcas drošību un stabilitāti.
Priekšrocības un galvenās funkcijas
Augsta izturība un stingrība nodrošina iekšējo drošību.
Kā spiedienu{0}}nesošajai robežai tvertnes korpusam ir jānovērš katastrofāls trausls lūzums un plastmasas sprādziens. Pieņemot augstas -stiprības zema-leģētā tērauda plāksnes (piemēram, SA516GR. 70 un SA537CL. 1) un nodrošinot, ka materiāliem (īpaši metinājumam un karstuma ietekmētajai zonai) joprojām ir pietiekama triecienizturība pie zemākās projektētās metāla temperatūras, iekārtas drošības rezerve ir būtiski garantēta neparastos darba apstākļos.
Mērķtiecīga vides plaisāšanas izturība
Slapjā sērūdeņraža vidē ir jāizmanto tērauda plāksnes, kas ir izturīgas pret ūdeņraža -inducētu krekinga (HIC) un sulfīda sprieguma korozijas plaisāšanu (SSC) (atbilst NACE MR0175/ISO 15156 standartam). Amīna šķidruma atsērošanas blokā jāņem vērā sārmu sprieguma korozijas plaisāšanas (ASCC) novēršana. Hlorīda vidē, lai novērstu stresu, ir nepieciešama dupleksā nerūsējošā tērauda vai pēc-metināšanas termiskā apstrāde. Tērauds var izpildīt šīs īpašās prasības, optimizējot sastāvu un kontrolējot ražošanas procesu.
Elastīga materiālu kombinācija un kompozītmateriālu tehnoloģija
Ļoti kodīgu materiālu gadījumā ir dārgi izmantot visus uzlabotos sakausējumus. Tā ir ekonomiska un efektīva shēma, lai izmantotu kompozītmateriālu struktūru no "tērauda + korozijizturīga slāņa", piemēram, nerūsējošā tērauda vai niķeļa -leģēta pārklājuma uzklāšana uz oglekļa tērauda vai mazleģēta tērauda pamatnes vai tieši izmantojot sprādzienbīstamu kompozītmateriālu vai velmējamu kompozītmateriālu tērauda plāksni. Tādējādi tiek pilnībā izmantotas pamata tērauda stiprības priekšrocības un apšuvuma materiālu izturības pret koroziju priekšrocības.
Uzticama ražošanas un pārbaudes mantojums
Spiedientvertņu tērauda kausēšana, velmēšana, termiskā apstrāde un sekojošā griešana, formēšana, metināšana un nesagraujošā pārbaude ir izveidojusi ļoti stingru un nobriedušu rūpniecisko sistēmu kopumu. Starptautiski atzītajās ASME VIII, GB 150 un citās specifikācijās ir noteikti obligāti noteikumi par materiāliem, dizainu, ražošanu un pārbaudi, lai nodrošinātu, ka katram rūpnīcas konteineram ir izsekojamā kvalitātes garantija.
Tipiski Lietojumprogrammas
Hidrogenēšanas reaktors
Tipisks sienas biezums ir milzīgs, izmantojot 2,25Cr-1Mo (SA387 Gr.22) vai 3Cr-1Mo tērauda kalšanas metināšanas vai plākšņu metināšanas struktūru, un iekšējā siena ir pārklāta ar TP309L+TP347 nerūsējošo tēraudu.
Šķidrā amonjaka sfēriskā tvertne
Zema leģēta augstas stiprības tērauds (piemēram, 07MnNiMoVDR) parasti tiek izmantots, lai samazinātu plānas sienas biezumu, un metinātajiem savienojumiem tiek izvirzītas stingras zemas temperatūras triecienizturības prasības.
Hlora žāvēšanas tornis hlora{0}}sārmu rūpniecībā
Tā kā vide satur mitru hloru, kas ir ārkārtīgi kodīgs, oglekļa tērauda apvalks parasti ir izklāts ar gumiju vai tieši pastiprinātu polipropilēnu (FRPP), bet galvenā atbalsta struktūra joprojām ir tērauds.
Siltummainis un kondensators ir galvenais aprīkojums, lai realizētu siltuma apmaiņu un reģenerāciju ķīmiskajā procesā, ko plaši izmanto sildīšanai, dzesēšanai, kondensācijai un materiālu iztvaicēšanai. Tā veiktspēja tieši ietekmē enerģijas patēriņu un visa procesa efektivitāti. Viņi parasti saskaras ar vairākām problēmām, piemēram, temperatūras starpības spriegumu, dažādu materiālu koroziju caurules/korpusa pusē, zvīņošanos un šķidruma -izraisītu vibrāciju.
Priekšrocības un galvenās funkcijas
Lieliska siltumvadītspēja apvienojumā ar izturību
Lai gan vara, alumīnija un citu metālu siltumvadītspēja ir labāka, tēraudam ir visaptverošas priekšrocības stiprības, spiediena izturības, temperatūras diapazona un izmaksu ziņā. Oglekļa tērauds un mazleģētais tērauds ir pirmā izvēle cauruļu loksnēm un apvalkiem daudzos ne-korozīvos darba apstākļos, piemēram, katlu ūdens sildītājiem. Siltuma pārneses caurulēm plānas -sienu nerūsējošā tērauda caurules vai zema-leģētā tērauda caurules var nodrošināt labu siltuma pārneses efektivitāti, vienlaikus nodrošinot spiediena un temperatūras izturību.
Plašs pretkoroziju{0}}izturīgu materiālu klāsts
Atbilstoši dažādām korozīvām vidēm (hlorīda jons dzesēšanas ūdens pusē, skābes vide procesa pusē utt.) var izvēlēties atbilstošu pret koroziju izturīgu tēraudu: 304/316L austenīta nerūsējošais tērauds tiek izmantots vispārējā korozīvā vidē; Dupleksais nerūsējošais tērauds (piemēram, 2205 un 2507) tiek izmantots, lai izturētu hlorīda jonu sprieguma koroziju un punktkoroziju; Titānu izmanto jūras ūdens dzesētājā, taču cena ir dārga, un vara-niķeļa sakausējums arī ir viena no tradicionālajām izvēlēm. Tērauda saime šim nolūkam nodrošina daudz iespēju.
Laba izturība pret eroziju un vibrācijas izturība.
Liela ātruma zonā, piemēram, caurules pusē, vide var izraisīt eroziju caurules galā. To risina, izvēloties augstākas cietības materiālus, palielinot cauruļu galu sieniņu biezumu vai projektējot erozijas -izturīgus deflektorus. Tērauda elastības modulis ir augsts, un siltuma apmaiņas cauruļu vibrācijas, ko izraisa šķidruma plūsma, var efektīvi nomākt un novērst noguruma bojājumus, izmantojot saprātīgu atbalsta plāksnes izkārtojumu un deflektora dizainu.
Nobriedušas ražošanas un apkopes ērtības
Ražošanas procesi, piemēram, cauruļu loksnes urbšana, siltuma apmaiņas cauruļu paplašināšana vai metināšana, kā arī apvalka uztīšana tēraudam ir ļoti nobrieduši un uzticami. Vietējās korozijas un darbības noplūdes gadījumā tiešsaistes apkopi var veikt, aizbāžot caurules, kas ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu ražošanas nepārtrauktību, un šī apkope lielā mērā ir saistīta ar tērauda apstrādes īpašībām.
Tipiski Lietojumprogrammas
Augstspiediena{0}}rafinēšanas hidrogenēšanas iekārtas siltummainis
Korpuss un caurule ir visi augstspiediena ūdeņraža vide, apvalks ir izgatavots no 2,25Cr-1Mo tērauda, un caurules ir izgatavotas no tā paša materiāla vai austenīta nerūsējošā tērauda.
Tvaika virsmas kondensators spēkstacijā vai ķīmiskajā rūpnīcā
Korpuss ir oglekļa tērauds, un tūkstošiem siltuma pārneses cauruļu tradicionāli ir izgatavotas no tumšā misiņa vai balta vara. Mūsdienu liela mēroga -iekārtās galvenokārt tiek izmantotas TP304/TP316 nerūsējošā tērauda caurules vai titāna caurules, savukārt cauruļu loksnēs tiek izmantotas nerūsējošā tērauda kompozītmateriālu plāksnes.
Metanola sintēzes iekārtas katla padeves ūdens priekšsildītājs
Parasti izgatavots no oglekļa tērauda (SA179 caurule, SA516 apvalks), un galvenais ir ekonomiskums.
Uzglabāšanas tvertnes un tvertnes tiek izmantotas izejvielu, starpproduktu, gatavās produkcijas un dažādu palīgmateriālu (piemēram, ūdens un ķīmisko vielu) statiskai uzglabāšanai. Tās mērogs svārstās no nelielām vairāku kubikmetru tvertnēm līdz milzīgām uzglabāšanas tvertnēm, kuru tilpums pārsniedz 100 000 kubikmetru. Projektējot, jāņem vērā kolonnas hidrostatiskais spiediens, materiāla īpašības (korozitāte, toksicitāte un nepastāvība), vides slodzes (vējš, sniegs un zemestrīce) un pamatu nosēšanās.
Priekšrocības un galvenās funkcijas
Lieliska ekonomija un liela{0}}apjoma būvniecības jauda
Atmosfēras un zema spiediena lielām uzglabāšanas tvertnēm tērauds (galvenokārt oglekļa tērauds) ir vienīgais materiāls, kas var ņemt vērā izturību, apstrādājamību un ekonomiju. Velcējot un metinot lielas tērauda plāksnes (ar platumu vairāk par 3 metriem), var efektīvi uzbūvēt milzu uzglabāšanas tvertnes, kuru diametrs pārsniedz 100 metrus, un pasaules vienas tvertnes tilpuma rekords ir pārsniedzis 240 000 kubikmetru, ko ar citiem materiāliem ir grūti sasniegt.
Elastīgs dizains, kas atbilst dažādām uzglabāšanas prasībām
- Atmosfēras vertikāla cilindriska uzglabāšanas tvertne: tvertnes siena izmanto "mainīga dizaina punkta" metodi, un no augšas uz leju tiek izmantotas dažāda biezuma tērauda plāksnes, lai ekonomiski izturētu pieaugošo hidrostatisko spiedienu.
- Zema-spiediena/iekšējā peldošā jumta tvertne: tiek izmantota gaistoša šķidruma uzglabāšanai ar īpašām prasībām augšējās plāksnes tēraudam un blīvējuma sistēmai.
- Spiediena sfēriskā tvertne: to izmanto sašķidrinātās gāzes (LPG, šķidrā amonjaka utt.) uzglabāšanai. Tas ir izgatavots no augstas -izturības zema-leģēta tērauda plāksnes (piemēram, 07MnNiMoVDR) un pēc tam metināts, lai samazinātu sienas biezumu un nodrošinātu drošību.
- Bunkurs: ņemot vērā pulvermateriālu plūsmu un nodilumu, galveno detaļu izgatavošanai var izmantot nodilumizturīgas tērauda plāksnes (piemēram, Hardox sēriju).
Uzticama blīvēšana un drošības aizsardzība
Nodrošiniet tvertnes galvenās šuves hermētiskumu, izmantojot augstas kvalitātes-metināšanu. Uzliesmojošām, sprādzienbīstamām vai toksiskām vidēm tērauda tvertni var ērti aprīkot ar elpošanas vārstu, liesmas slāpētāju, spiediena samazināšanas ierīci, slāpekļa blīvēšanas sistēmu un pilnām ugunsdzēsības un noplūžu savākšanas iekārtām (ugunsgrēka dambi), lai izveidotu pilnīgu drošības aizsardzības sistēmu.
Viegli īstenojama aizsardzība pret koroziju un uzraudzība.
Atkarībā no dažādiem uzglabāšanas līdzekļiem (jēlnafta, ķimikālijas, ūdens) tvertnes iekšējai sienai var izmantot atbilstošu pretkorozijas pārklājumu, oderi (gumiju, stikla šķiedras pastiprinātu plastmasu) vai katoda aizsardzību. Tērauda tvertnes ārējā siena ir aizsargāta ar pārklājuma sistēmu. Tiešsaistes pārbaudes tehnoloģijas, piemēram, regulāra sienas biezuma ultraskaņas pārbaude un apakšējās plāksnes magnētiskās plūsmas noplūdes skenēšana, var efektīvi uzraudzīt korozijas stāvokli un veikt paredzamo apkopi.
Tipiski Lietojumprogrammas
Peldoša jumta tvertne jēlnaftas komerciālai uzglabāšanai
Tilpums bieži ir 100 000 vai 150 000 kubikmetru, tvertnes siena ir izgatavota no augstas -izturības tērauda (piemēram, SPV490Q), bet apakšējā plāksne un augšdaļa ir izgatavotas no plānām oglekļa tērauda plāksnēm.
Šķidrā ogļūdeņraža sfēriskā tvertne
Izmanto propilēna, sašķidrinātās naftas gāzes (LPG) uzglabāšanai sašķidrinātās dabasgāzes (SDG) saņemšanas stacijā utt. Materiāli pārsvarā ir zemas{1}}leģētais augstas-izturības tērauds, savukārt SDG uzglabāšanas tvertne ir izgatavota no 9% niķeļa tērauda vai pilnas{4} ietilpības betona ārējās tvertnes.
Koncentrētas sērskābes uzglabāšanas tvertne
Parasti izgatavots no oglekļa tērauda, tas ir aizsargāts ar principu, ka skābe veido blīvu pasīvu plēvi uz tērauda virsmas, un uzglabāšanas koncentrācija un mitrums ir stingri jākontrolē.
Izejvielu/klinkera tvertne (tērauda tvertne) cementa rūpniecībā
Oglekļa tērauda plāksne ir metināta, un galvenās nodiluma zonas iekšpusē ir izklātas ar nodilumizturīgām tērauda plāksnēm.
Ķīmijas un naftas ķīmijas rūpnīcu cauruļvadu sistēma ir kā ierīces "asinsvadu tīkls", kas nogādā dažādus procesa šķidrumus no izejvielām uz produktiem. Daudzi šķidrumi ir ļoti kodīgi, toksiski vai augstā temperatūrā un spiedienā. Korozijizturīgās cauruļvadu sistēmas uzticamība tieši nosaka ierīces nepārtrauktību, drošību un uzturēšanas izmaksas.
Priekšrocības un galvenās funkcijas
Mērķtiecīgs sakausējums, lai izturētu īpašu koroziju
Pielāgojot sakausējuma elementu, piemēram, hroma (Cr), niķeļa (Ni), molibdēna (Mo) un slāpekļa (N) saturu, cauruļvada materiālus ar īpašu izturību pret koroziju var pielāgot:
- Austenīta nerūsējošais tērauds (304/316L): vispārēja izturība pret koroziju, un 316L ir izturīgāks pret punktveida koroziju, jo satur molibdēnu.
- Dupleksais nerūsējošais tērauds (2205/2507): tam ir austenīta un ferīta priekšrocības, augsta izturība, lieliska izturība pret hlorīda sprieguma korozijas plaisāšanu (SCC) un punktkoroziju, kā arī augsta izmaksu veiktspēja.
- Superaustenīta nerūsējošais tērauds (254SMO, AL-6XN®): augsts molibdēna un slāpekļa saturs, ārkārtīgi augsta punktu veidošanās ekvivalenta vērtība (PREN), izmanto skarbos apstākļos, piemēram, jūras ūdenī un stiprā skābē.
- Niķeļa{0}}sakausējums (Hastelloy C-276, Inconel 625): tiek izmantots kodīgākajā oksidējošās un reducējošās skābes vides vidē.
Pilnīga un nobriedusi pieslēguma un uzstādīšanas sistēma
Pretkoroziju{0}}izturīgām tērauda caurulēm ir pilnīga veidgabalu sistēma (elkoņi, Tējas, reduktori), atloki, vārsti un stiprinājumi. Savienojuma metodes ir dažādas, nobriedušas un uzticamas, tostarp metināšana (sadurmetināšana, ligzdas metināšana), atloka savienojums (ar korozijizturīgu -blīvi) un speciāls spailes savienojums. Tas padara sarežģītu cauruļu galerijas rūpniecisko ražošanu un uzstādīšanu uz vietas efektīvu un precīzu.
Laba izturība augstā temperatūrā un termiskā stabilitāte
Salīdzinājumā ar daudziem nemetāliskiem pret koroziju{0} izturīgiem cauruļvadiem (piemēram, plastmasas un FRP), metāla cauruļvadiem (nerūsējošajam tēraudam un leģētajam tēraudam) ir nepārspējami augsta temperatūras nestspēja. Tie var darboties stabili ilgu laiku pie procesa temperatūras simtiem grādu pēc Celsija, saglabājot izmēru stabilitāti un blīvējumu, kas ir neizbēgama izvēle augstas-temperatūras procesam.
Paredzama pakalpojumu uzvedība un tiešsaistes uzraudzība
Metāla cauruļvadu materiālu izturēšanās pret koroziju ir rūpīgi izpētīta, un korozijas ātruma dati ir samērā pilnīgi, kas ir ērti, lai veiktu uz risku{0}} balstītu pārbaudi (RBI) un atlikušā mūža novērtēšanu. Regulāri veicot ultraskaņas biezuma mērījumus, virpuļstrāvas noteikšanu un impulsu virpuļstrāvas skenēšanu, var efektīvi uzraudzīt cauruļvadu sistēmas korozijas retināšanu un veikt paredzamo apkopi.
Tipiski pielietojumi
Slapjā{0}}procesa fosforskābes rūpnīcas procesa cauruļvadi
Barotne satur fluosilicic skābi un sērskābi, kas ir ārkārtīgi kodīga. Parasti tiek izvēlēts augstas kvalitātes nerūsējošais tērauds, piemēram, 2205 dupleksais tērauds, vai augsta sakausējums, piemēram, Hastelloy® G-30.
Augstas-temperatūras eļļas pārvades līnija atmosfēras un vakuuma destilācijas iekārtai
Cr-Mo leģētais tērauds (piemēram, 1,25Cr-0,5Mo-Si, P11 tērauds) tiek izmantots augstas temperatūras naftas un gāzes transportēšanai.
Jūras ūdens dzesēšanas sistēmas cauruļvads
Tradicionāli tiek izmantots vara-niķeļa sakausējums (90/10 CuNi), un tagad superdupleksais nerūsējošais tērauds (2507) vai superaustenīta nerūsējošais tērauds (254 SMO®) arvien vairāk tiek izmantots, lai izturētu vidi ar augstu hlorīda jonu saturu.
Amonija karbamāta šķīduma cauruļvads urīnvielas rūpnīcā
Vide ir amonija karbamāta šķīdums, kas ir ārkārtīgi kodīgs augstā temperatūrā un augstā spiedienā. Nepieciešams izmantot 316L urīnvielas kvalitātes nerūsējošo tēraudu (īpaši zemu oglekļa saturu, kvalificēts ar Huey testu) vai titānu.