1. Kl.: Kas yra ASTM B407 UNS N08811 ir kodėl šis besiūlis vamzdis yra tinkamiausias aukštos-temperatūros naftos chemijos paslaugoms?
A:
ASTM B407 yra standartinė specifikacijabesiūlis nikelio{0}}geležies-chromo lydinio vamzdis. UNS N08811 (Incoloy 800HT) yra aukščiausios kokybės aukštos{3} temperatūros klasė pagal šią specifikaciją, su kontroliuojamais anglies, aliuminio ir titano priedais, kad būtų padidintas valkšnumo stiprumas.
Pagrindinės ASTM B407 UNS N08811 savybės, skirtos naftos chemijos paslaugoms:
| Funkcija | Aprašymas |
|---|---|
| Specifikacija | ASTM B407 (besiūlis nikelio{1}}geležies-chromo lydinio vamzdis) |
| UNS numeris | N08811 (Incoloy 800HT) |
| Produkto forma | Besiūliai (nėra suvirinimo siūlės – labai svarbu esant aukštam{0}}slėgiui, aukštai{1}}temperatūrai) |
| Terminis apdorojimas | Tirpalas atkaitintas 1150–1200 laipsnių (2100–2190 laipsnių F) + greitas aušinimas |
| Grūdelių dydis | ASTM Nr.{0}} arba grubesnis (būtinas atsparumui šliaužti) |
Cheminė sudėtis (pagrindiniai naftos chemijos paslaugų elementai):
| Elementas | UNS N08811 reikalavimas | Vaidmuo naftos chemijos tarnyboje |
|---|---|---|
| Nikelis (Ni) | 30.0 – 35.0% | Austenitinis stabilumas; atsparus chlorido SCC ir karburizacijai |
| Chromas (Cr) | 19.0 – 23.0% | Sudaro apsaugines Cr₂O3 nuosėdas; atsparus oksidacijai ir sulfidacijai |
| Anglis (C) | 0.06 – 0.10% | Reguliuojamas karbido nusodinimui (valkšnumo stiprumas) |
| Aliuminis (Al) | 0.15 – 0.60% | Padidina atsparumą oksidacijai; prisideda prie šliaužimo stiprumo |
| Titanas (Ti) | 0.15 – 0.60% | Stabilizuoja karbidus; sudaro Ti(C,N) ilgalaikiam{0}}valkšnumo stiprumui užtikrinti |
| Geležis (Fe) | Balansas | Ekonominė{0}}matrica |
Kodėl besiūliai vamzdžiai yra labai svarbūs naftos chemijos paslaugoms:
Besiūlis vamzdis turinėra išilginės suvirinimo siūlės, pašalinant suvirinimo jungties efektyvumo koeficientą (E=1.0), kurio reikalaujama pagal slėginių indų kodus. Aukštos -temperatūrų naftos chemijos reikmėms (pvz., garų metano riformingo, etileno krekingo) suvirinimo siūlė suvirintame vamzdyje būtų tinkamiausia vieta valkšnumo plyšimui arba anglies susidarymui. Besiūlė konstrukcija yra privaloma ASME Section I ir Section VIII slėginiams indams, veikiantiems virš 650 laipsnių.
Kodėl UNS N08811 (800HT) virš 800H (N08810) arba 800 (N08800):
| Įvertinimas | Valkšnumo stiprumas 800 laipsnių kampu | Tipiškas naftos chemijos pritaikymas |
|---|---|---|
| N08800 (800) | Žemas (neįvertintas aukščiau 600 laipsnių) | Žemos{0}}temperatūros skyriai (< 600°C) |
| N08810 (800H) | Gerai | SMR perdavimo linijos, TLE (750–850 laipsnių) |
| N08811 (800HT) | Puikiai | Etileno krekingo ritės, reformerio išleidimo kolektoriai (850–950 laipsnių) |
Pagrindinis išsinešimas:Besiūlis vamzdis ASTM B407 UNS N08811 yra pasirinkta medžiaga reikliausioms naftos chemijos pramonės reikmėms aukštoje -temperatūroje dėl savo valkšnumo stiprumo, atsparumo oksidacijai ir besiūlės konstrukcijos derinio.
2. Kl.: Kokie yra specifiniai naftos chemijos procesai, kuriuose privaloma naudoti ASTM B407 UNS N08811 besiūlius vamzdžius?
A:
UNS N08811 besiūlis vamzdis yra skirtas keliems kritiniams naftos chemijos procesams, kai eksploatavimo sąlygos viršija 800H arba standartinio nerūdijančio plieno galimybes.
1 taikymas: etileno krekingo krosnies ritės (pirolizės vamzdeliai)
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Procesas | Etano, propano, pirminio benzino terminis krekingas iki etileno |
| Temperatūra | 950–1050 laipsnių (1742–1922 laipsniai F) |
| Spaudimas | 2–5 barai (30–75 psi) |
| Atmosfera | Angliavandeniliai (C₂–C5), H₂, garai |
| Kritinio gedimo režimas | Šliaužimo plyšimas, karbiuracija, metalo dulkėjimas |
Kodėl 800HT yra privalomas:
Krekingo ritės yra karščiausi komponentai etileno gamykloje. 800HT padidintas Al+Ti (0,85–1,20 %) sudaro stabilias Ti(C,N) daleles, atsparias šiurkštėjimui 1000 laipsnių kampu ir užtikrina didesnį valkšnumo stiprumą, palyginti su 800 H. Įprastas ritės eksploatavimo laikas yra 8–12 metų, kai veikia 800HT, palyginti su . 4–6 metai su 800H.
2 taikymas: garo metano reformatoriaus (SMR) išleidimo angos ir kolektoriai
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Procesas | Vandenilio gamyba gamtinių dujų garų reformavimo būdu |
| Temperatūra | 800–900 laipsnių (1472–1652 laipsniai F) |
| Spaudimas | 15–35 barų (220–510 psi) |
| Atmosfera | H₂, CO, CO₂, H₂O, CH4 |
| Kritinio gedimo režimas | Šliaužimo plyšimas, terminis nuovargis, karburizacija |
Kodėl 800HT yra privalomas (karščiausioms sekcijoms):
Išleidimo angos košelės patiria aukščiausią temperatūrą reformer. 800HT stambiagrūdėtėje struktūroje (ASTM Nr.. 5 min), o kontroliuojami karbidai užtikrina reikiamą valkšnumo stiprumą. Mažiau sunkioms atkarpoms (750–800 laipsnių) gali pakakti 800H. Daugelis šiuolaikinių vandenilio gamyklų nurodo 800HT visiems išleidimo angos komponentams, kad standartizuotų medžiagą.
3 taikymas: amoniako reformatoriaus pirminis išėjimas
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Procesas | Vandenilio gamyba amoniako sintezei |
| Temperatūra | 800–900 laipsnių (1472–1652 laipsniai F) |
| Spaudimas | 20–40 barų (290–580 psi) |
| Atmosfera | H2, N2, NH3, H2O |
| Kritinio gedimo režimas | Nitridavimas, šliaužimo plyšimas |
Kodėl 800HT yra privalomas:
Amoniako reformeriai veikia esant dideliam daliniam azoto slėgiui. Didelis nikelio kiekis (30–35%) 800HT atsparus nitridacijai (trapių chromo nitridų susidarymui). Standartinis nerūdijantis plienas (310H) dėl nitridavimo tampa trapus per 2–3 metus.
4 taikymas: Etileno perdavimo linijos mainų (TLE) įleidimo kūgiai ir vamzdeliai
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Procesas | Įtrūkusių dujų gesinimas, siekiant sustabdyti antrines reakcijas |
| Temperatūra (įleidimo anga) | 850–950 laipsnių (1562–1742 laipsniai F) |
| Spaudimas | 5–10 barų (75–150 psi) |
| Atmosfera | Krekingo angliavandeniliai, H₂, garai |
| Kritinio gedimo režimas | Terminis nuovargis, oksidacijos skilimas, šliaužimas |
Kodėl 800HT yra privalomas (įleidimo sekcija):
TLE įvadas patiria aukščiausią temperatūrą ir didžiausią šiluminį ciklą{0}}Dėl puikaus HT atsparumo šiluminiam nuovargiui ir valkšnumo stiprumo ji yra tinkamiausia medžiaga. Žemesnės temperatūros TLE (išėjimo) sekcijose gali būti priimtina 800H arba net 800.
5 taikymas: metanolio reformatoriaus išleidimo vamzdžiai
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Procesas | Metanolio gamyba iš sintezės dujų |
| Temperatūra | 800–900 laipsnių (1472–1652 laipsniai F) |
| Spaudimas | 20–50 barų (290–725 psi) |
| Atmosfera | H₂, CO, CO₂, CH₂3OH |
| Kritinio gedimo režimas | Šliaužimas, CO ataka (karbonizacija) |
Kodėl nurodytas 800HT:
Metanolio keitikliai veikia panašiomis sąlygomis kaip ir SMR{0}}HT užtikrina reikiamą valkšnumo stiprumą ir atsparumą karbiuracijai, kad būtų užtikrintas ilgalaikis{1}}tarnavimas (8–12 metų).
Suvestinė lentelė – medžiagų pasirinkimas pagal pritaikymą:
| Taikymas | Temperatūra | Rekomenduojama ASTM B407 klasė |
|---|---|---|
| Etileno krekingo ritės | 950–1050 laipsnių | N08811 (800HT) |
| SMR išėjimo košės | 850–950 laipsnių | N08811 (800HT) |
| SMR išleidimo kolektorius | 800-850 laipsnių | N08810 (800H) arba N08811 |
| Amoniako reformatoriaus išleidimo anga | 800-900 laipsnių | N08811 (800HT) |
| TLE įleidimo sekcija | 850–950 laipsnių | N08811 (800HT) |
| TLE išleidimo skyrius | 600-800 laipsnių | N08810 (800H) |
| Metanolio reformatorius | 800-900 laipsnių | N08811 (800HT) |
| Bendras perdavimo vamzdynas | 600-750 laipsnių | N08810 (800H) |
Pagrindinis išsinešimas:ASTM B407 UNS N08811 besiūlis vamzdis yra privalomas naudoti sunkiausioms naftos chemijos reikmėms, kai temperatūra viršija 850 laipsnių, kai šiluminis ciklas yra stiprus arba kai yra didelė anglies susidarymo / nitridavimo rizika. Esant mažiau sunkioms sąlygoms, 800H gali būti priimtinas už mažesnę kainą.
3. Kl.: Kuo ASTM B407 UNS N08811 skiriasi nuo lietinių medžiagų (pvz., HK-40, HP-40), skirtų etileno krekingo krosnies ritiniams?
A:
Etileno krekingo krosnies gyvatukai (pirolizės vamzdeliai) tradiciškai gaminami išišcentriniu būdu išlietasmedžiagų, tokių kaip HK-40 (25Cr-20Ni), HP-40 (25Cr-35Ni) arba HP-40, modifikuotas niobu ir mikrolydiniais. Tačiau ASTM B407 UNS N08811kaltinis besiūlis vamzdisvis dažniau nurodoma šiai paslaugai.
Kaltinio 800HT ir lietinio HK-40 / HP-40 palyginimas:
| Turtas | ASTM B407 UNS N08811 (kaltas) | Lietas HK-40 (25Cr-20Ni) | Cast HP-40 (25Cr-35Ni + Nb) |
|---|---|---|---|
| Gamyba | Besiūlis (ekstruzinis + šaltas tempimas) | Lietas išcentriniu būdu | Lietas išcentriniu būdu |
| Mikrostruktūra | Smulkūs, lygiašiai grūdeliai | Stambūs stulpiniai grūdeliai | Stambūs stulpiniai grūdeliai |
| Valkšnumo stiprumas (1000 laipsnių, 1000 val.) | ~15 MPa | ~10 MPa | ~18 MPa |
| Lankstumas (pailgėjimas RT) | 35–45% | 5–10% | 8–15% |
| Atsparumas karbonizacijai | Geras (Cr₂O3 skalė) | Vidutinis | Geras (didelis Ni + Nb) |
| Suvirinamumas | Puikiai | Prastas (reikalingas pašildymas + PWHT) | Prastas (specialios procedūros) |
| Defektų tolerancija | Labai žemas (besiūlis, be liejimo defektų) | Vidutinis (galimas susitraukimo poringumas) | Vidutinis |
| Maksimalus skersmuo | Paprastai mažesnis arba lygus 250 mm OD | Iki 1200 mm OD | Iki 1200 mm OD |
| Kaina (santykinė) | 1,2–1,5× HP-40 | 1,0 × bazinė linija | 1,0 × bazinė linija |
Kalto 800HT pranašumai, palyginti su liejamomis medžiagomis:
| Privalumas | Paaiškinimas |
|---|---|
| Didesnis plastiškumas | 800HT (pailgėjimas 35–45 %) yra daug lankstesnis nei lietinis HP-40 (8–15 %). Tai užtikrina geresnį atsparumą šiluminiam nuovargiui ir atsparumą šiluminiams smūgiams. |
| Jokių liejinių defektų | Lietos medžiagos gali turėti susitraukimo poringumą, mikroįtrūkimus ar intarpus. Kaltas 800HT yra visiškai tankus, be tokių defektų. |
| Puikus suvirinamumas | 800HT galima suvirinti naudojant standartines GTAW procedūras su ERNiCr-3 užpildu. Lietam HP-40 reikalingas išankstinis pašildymas (150–250 laipsnių) ir terminis apdorojimas po suvirinimo. |
| Geresnė paviršiaus apdaila | Lygus besiūlio vamzdžio paviršius sumažina kokso nusėdimą, palyginti su liejimo paviršiais. |
| Vienodos savybės | Kalta medžiaga turi nuoseklias savybes visomis kryptimis. Lieta medžiaga pasižymi anizotropinėmis savybėmis (stipresnė stulpelio grūdelių kryptimi). |
Kalto 800HT trūkumai, lyginant su liejimu:
| Trūkumas | Paaiškinimas |
|---|---|
| Riboto dydžio | Besiūlis 800HT vamzdis paprastai yra ribojamas iki 250 mm arba lygus OD. Didesnio skersmens (pvz., 300–600 mm OD) vienintelė galimybė yra lietinės medžiagos. |
| Didesnė kaina | Tokio paties skersmens 800HT paprastai yra 20–50 % brangesnis nei HP-40 už kilogramą. |
| Mažesnis valkšnumo stiprumas esant labai aukštai temperatūrai (1050 laipsnių +) | Esant aukštesnei nei 1050 laipsnių temperatūrai, išlietas HP-40 su niobu gali turėti didesnį valkšnumo stiprumą nei 800HT. |
Etileno krekingo ritinių pasirinkimo gairės:
| Ritės sekcija | Temperatūra | Rekomenduojama medžiaga | Loginis pagrindas |
|---|---|---|---|
| Įėjimas (žemesnė temperatūra) | 600-800 laipsnių | 800HT (kaltas) | Geras valkšnumo stiprumas, suvirinamumas |
| Vidurinė{0}}skiltis | 800–950 laipsnių | 800HT (kaltas) arba HP-40 | Abu priimtini |
| Išleidimo anga (karščiausia) | 950–1050 laipsnių | HP-40 (lietas) su Nb | Didesnis valkšnumo stiprumas esant didžiausiai temperatūrai |
| Pilna ritė (standartizacija) | 800-1000 laipsnių | 800HT (kaltas) | Pašalina skirtingas metalines siūles |
Atvejo tyrimas – etileno krekingo įrenginio pakeitimas iš HK-40 į 800HT:
Didelė etileno gamykla pakeitė HK-40 krekingo ritinius (5 metai) besiūliais vamzdžiais ASTM B407 UNS N08811. Rezultatai:
Ritės tarnavimo laikas pailgėjo nuo 5 iki 10 metų (100 % pagerėjimas).
Sumažintas kokso šalinimo dažnis (lygesnis paviršius).
Pašalinti suvirinimo gedimai (nėra liejimo-prie-apdirbtų perėjimų).
Didesnis leistinas įtempis leido plonesnes sienas, todėl ritės svoris sumažėjo 15%.
Pagrindinis išsinešimas: ASTM B407 UNS N08811 wrought seamless pipe is an excellent alternative to cast HP-40 for ethylene cracking coils up to 250 mm OD, particularly when weldability, ductility, and surface finish are priorities. For larger diameters or extreme temperatures (>1050 laipsnių), vis tiek gali būti teikiama pirmenybė lietinėms medžiagoms.
4. Kl. Kokie yra suvirinimo ir po{1}}suvirinimo terminio apdorojimo reikalavimai, taikomi besiūliams vamzdžiams ASTM B407 UNS N08811 naftos chemijos gamyklų gamyboje?
A:
Tinkamas UNS N08811 suvirinimas yra labai svarbus naftos chemijos paslaugoms. Skirtingai nuo daugelio aukštos temperatūros lydinių, 800HT nereikia atlikti privalomo po-suvirinimo terminio apdorojimo (PWHT), tačiau reikia laikytis specialių procedūrų.
Patvirtinti 800HT suvirinimo procesai:
| Procesas | AWS žymėjimas | Tipiškas taikymas | Tinkamumas |
|---|---|---|---|
| GTAW (TIG) | GTAW | Šaknis, plona sienelė (< 6 mm) | Puikiai |
| GMAW (MIG) | GMAW | Užpildymas ir dangtelis praeina | Gerai |
| SMAW (lazda) | SMAW | Lauko suvirinimas, remontas | Gerai |
| Pjūklas (panardintas lankas) | Pjūklas | Heavy wall (>12 mm), parduotuvės gamyba | Tinkamas (reikalingas srauto valdymas) |
Užpildo metalo rekomendacijos:
| Užpildas Metalas | AWS klasifikacija | Kada naudoti |
|---|---|---|
| ERNiCr-3 | A5.14 („Inconel 82“) | Dažniausiai– bendrasis naftos chemijos suvirinimas |
| ERNiCrCoMo-1 | A5.14 („Inconel 617“) | Aptarnavimas virš 850 laipsnių (didesnis valkšnumo stiprumas) |
| ENiCrFe-2 | A5.11 (stiklinis elektrodas) | SMAW ERNiCr-3 atitikmuo |
| ERNiFeCr-2 | A5.14 (atitinka 800HT) | Kai kompozicijos atitiktis yra kritinė (retai) |
Kodėl pirmenybė teikiama ERNiCr-3 (Inconel 82):
| Funkcija | Nauda |
|---|---|
| Didelis nikelio kiekis (70%+) | Užtikrina plastiškumą ir atitinka 800HT šiluminį plėtimąsi |
| niobis (2–3%) | Neleidžia karštam įtrūkimui kietėjimo metu |
| Geras stiprumas aukštoje{0}}temperatūroje | Valkšnumo stiprumas suderinamas su 800HT netauriuoju metalu |
| Lengvai prieinamas | Standartinis užpildas nikelio lydinio suvirinimui |
Suvirinimo parametrai (tipinė GTAW procedūra):
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Įkaitinkite temperatūrą | Nereikalaujama (tinkama kambario temperatūra) |
| Interpass temperatūra | Maksimali arba mažesnė nei 150 laipsnių (300 laipsnių F). |
| Šilumos įvedimas | 0,5–1,5 kJ/mm |
| Apsauginės dujos (GTAW) | 100 % argono (arba Ar + 25 % He storesnėms sekcijoms) |
| Atgal-valymas | Reikalingas šaknies pratekėjimui (argonas, 10–15 l/min.) |
| Kelionės greitis | 80–150 mm/min (priklausomai nuo sienelės storio) |
| Elektrodo tipas | 2% toriuoto volframo (EWTh-2) arba lantanuoto |
| Elektrodo skersmuo | 2,4 mm (3/32″) daugeliui pritaikymų |
Po{0}}suvirinimo terminio apdorojimo (PWHT) reikalavimai:
Naftos chemijos paslaugų atveju PWHT yra 800HTpaprastai NEreikiapagal ASME kodą, jei:
Netaurieji metalai yra atkaitinti tirpalu{0}}(kaip-tiekiama).
Užpildo metalas yra ERNiCr-3 arba lygiavertis.
Eksploatavimo temperatūra yra žemesnė nei 900 laipsnių (nesusirūpinimas dėl įjautrinimo).
Kai PWHT rekomenduojama:
| Situacija | PWHT reikalavimas | PWHT procedūra |
|---|---|---|
| Thick wall (>25 mm) su dideliu suvaržymu | Rekomenduojama (sumažinti liekamuosius įtempius) | 900–950 laipsnių 1 val./25 mm, lėtai vėsinti |
| Aptarnavimas esant dideliam šiluminiam ciklui (pvz., etileno TLE) | Rekomenduojama (padidinti lankstumą) | 900–950 laipsnių 1 val., oras vėsus |
| Po suvirinimo indas bus atkaitintas tirpalu (sudėtingas surinkimas) | Reikalingas | Visiškas tirpalo atkaitinimas: 1150–1200 laipsnių + greitas aušinimas |
| Standartiniai naftos chemijos vamzdynai (daugeliu atvejų) | Nereikalaujama | – |
Svarbu:Jei atliekamas PWHT, reikia vengti 550–750 laipsnių (1022–1382 laipsnių F) temperatūros diapazono arba sumažinti laikymo laiką, nes šis diapazonas gali grubinti karbidus. Rekomenduojamas PWHT diapazonas 800HT yra900–950 laipsnių (1652–1742 laipsniai F).
Suvirintojo kvalifikacijos reikalavimai (pagal ASME IX skyrių):
| Kvalifikacija | Bandymo metodas | Priėmimas |
|---|---|---|
| Procedūros kvalifikacijos įrašas (PQR) | Įtempimas, lenkimas, kietumas | 515 MPa UTS min, 180 laipsnių lenkimas be įtrūkimų |
| Suvirintojo kvalifikacija (WPQ) | Rentgeno tyrimas arba lenkimo testas | IX skyriuje nėra defektų |
| Kietumo tyrimas | Skersinis suvirinimas, HAZ, netaurieji metalai | Mažiau arba lygus 15 % skirtumo nuo netauriųjų metalų |
Dažni 800HT suvirinimo defektai ir prevencija:
| Defektas | Priežastis | Prevencija |
|---|---|---|
| Karštas įtrūkimas (suvirinimo vidurio linija) | Didelis šilumos tiekimas + suvaržymas | Naudokite ERNiCr-3 (Nb apsaugo nuo įtrūkimų); reguliuoti tarppriešinę temp |
| Poringumas | Nepakankamas ekranavimas; purvinas netauriųjų metalų | Atgal-valymas; švarus suvirinimo plotas; sausas užpildas metalas |
| Susiliejimo trūkumas | Mažas šilumos tiekimas; neteisinga technika | Kvalifikuota procedūra; tinkamas važiavimo greitis |
| Sumažintas | Per didelė srovė; neteisingas elektrodo kampas | Sumažinti srovę; išlaikyti 15 laipsnių judėjimo kampą |
| Kraterio įtrūkimai | Staigus nutraukimas | Naudokite kraterio užpildymo ciklą; išmalkite kraterius |
Naftos chemijos paslaugų tikrinimo reikalavimai:
| NDE metodas | Standartinis | Apimtis | Priėmimas |
|---|---|---|---|
| Vizualinis (VT) | ASME V skyriaus 9 straipsnis | 100% | Nėra įtrūkimų, įpjovimas Mažesnis arba lygus 0,4 mm |
| Dažų skvarba (PT) | ASTM E165 | 100 % suvirinimo siūlių (svarbiausia paslauga) | Nėra linijinių indikacijų |
| Radiografija (RT) | ASME V skyriaus 2 straipsnis | Pagal kodą (paprastai 100 % A ir B kategorijų jungtims) | Nėra įtrūkimų, nėra nepilno susiliejimo / prasiskverbimo |
| Kietumo bandymas | ASTM E18 | Mėginys kiekvienai procedūrai | Mažesnis arba lygus 35 HRC (jei reikia NACE) |
Pagrindiniai pasiūlymai naftos chemijos gamintojams:
Naudokite ERNiCr-3 (Inconel 82) užpildąASTM B407 UNS N08811 vamzdžio suvirinimui.
PWHT nereikiadaugumai naftos chemijos įrenginių (taupo laiko ir išlaidų).
Kontroliuokite tarptakų temperatūrąžemiau 150 laipsnių, kad išvengtumėte karbido kritulių.
Atgal-išvalykite šakninį leidimąkad būtų išvengta oksidacijos ir poringumo.
Kvalifikuoti suvirinimo procedūraspagal ASME IX skyrių prieš gamybinį suvirinimą.
5. Kl.: Kokie yra įprasti besiūlių vamzdžių ASTM B407 UNS N08811 gedimo būdai naftos chemijos tarnyboje ir kaip jų galima išvengti?
A:
Nepaisant puikių savybių aukštoje{0}}temperatūroje, UNS N08811 gali nepavykti naftos chemijos srityje, jei projektavimo, veikimo ar gamybos sąlygos nėra tinkamai kontroliuojamos. Gedimų režimų supratimas leidžia užkirsti kelią ir pratęsti gyvenimą.
1 gedimo režimas: šliaužimo plyšimas (išsipūtimas arba išilginis skilimas)
| Parametras | Aprašymas |
|---|---|
| Išvaizda | Lokalus išsipūtimas, diametralinis augimas arba išilginiai įtrūkimai |
| Vieta | Paprastai karščiausioje sekcijoje (pvz., krosnies spinduliavimo zonoje) |
| Mikrostruktūra | Grūdelių ribos kavitacija, karbido grubinimas, grūdelių pailgėjimas |
Priežastys:
Darbinė temperatūra aukštesnė nei numatyta (net 10–20 laipsnių žymiai sumažina tarnavimo laiką)
Slėgio šuoliai (susijusios sąlygos)
Carbide coarsening after long-term service (>50 000 valandų)
Nepakankamas sienelės storis tikrosioms sąlygoms
Prevencija:
Įdiekite temperatūros stebėjimą (termoporas, optinius pirometrus)
Palaikykite slėgio mažinimo vožtuvus
Atlikite eksploatavimo trukmės įvertinimą 50 % projektinio naudojimo laiko (replikacija, kietumas)
Apsvarstykite 800HT karščiausioms atkarpoms (didesnis valkšnumo stiprumas nei 800H)
Patikrinimo būdas:Matmenų matavimas (OD išsipūtimas), sienelės storis ultragarsu, replikacija kavitacijai.
2 gedimo režimas: anglies susidarymo trapumas
| Parametras | Aprašymas |
|---|---|
| Išvaizda | Tamsus, suodingas paviršius; trapus lūžis; sumažintas plastiškumas |
| Vieta | ID paviršius (proceso pusė) |
| Mikrostruktūra | Vidiniai chromo karbidai; chromo-nenaudota matrica; magnetinis (karburizuotas 800HT tampa feromagnetiniu) |
Priežastys:
Anglies patekimas iš krosnies atmosferos (angliavandeniliai, CO)
Pažeistos arba nuskilusios oksido nuosėdos
Mažas chromo kiekis paviršiuje (ne{0}}marinuotas vamzdis)
Tiesioginis liepsnos smūgis
Prevencija:
Palaikyti oksidacines sąlygas (garų perteklius reformeriuose)
Valdykite paleidimo{0}}įjungimo / išjungimo greitį (neleiskite, kad šiluminis šokas nepadidėtų)
Nurodykite marinuotą ir pasyvintą paviršių (pašalina chromo{0}}sluoksnį)
Tinkamas degiklio sureguliavimas; sumontuoti liepsnos skydus
Patikrinimo būdas:Anglies analizė (gręžimo drožlės iš ID), magnetinio laidumo tyrimas, sūkurinė srovė.
3 gedimo režimas: terminis nuovargis įtrūkimai
| Parametras | Aprašymas |
|---|---|
| Išvaizda | Keli smulkūs įtrūkimai, paprastai perimetriniai (esant suvirinimo siūlėms arba esant įtempių koncentracijai) |
| Vieta | Suvirinkite pirštus, aštrius kampus, vietas su dideliu apribojimu |
| Mikrostruktūra | Transgranuliniai įtrūkimai (būdingi nuovargiui) |
Priežastys:
Dažni paleidimai{0}}/išjungimai (pvz., kas savaitę atliekamas kokso pašalinimas etileno krosnyse)
Rapid temperature changes (>50 laipsnių / min)
Įtempių koncentracija (suvirinimo sutvirtinimas, aštrūs perėjimai)
Trapumas dėl ilgalaikio-senėjimo
Prevencija:
Jei įmanoma, sumažinkite ciklo dažnį
Valdykite šildymo / vėsinimo greitį (vadovaukitės gamintojo nurodytomis rampos normomis)
Sklandūs perėjimai; šlifuoti suvirinimo armatūrą lygiai
Naudokite 800HT (geresnis atsparumas šiluminiam nuovargiui nei 800H)
Patikrinimo būdas:Suvirinimo siūlių ir įtempių koncentracijos taškų įsiskverbimo medžiaga (PT); netauriųjų metalų replikacija.
4 gedimo režimas: aukštos temperatūros-oksidacija / išsisluoksniavimas
| Parametras | Aprašymas |
|---|---|
| Išvaizda | Metalo praradimas, retinimas, paviršiaus įdubimas (nuosėdos) |
| Vieta | OD paviršius (krosnies pusė) |
| Mikrostruktūra | Plona Cr₂O3 skalė arba jos nėra; vidinė oksidacija |
Priežastys:
Nepakankamas chromo kiekis (medžiaga neatitinka{0}}specifikacijos – reta)
Labai oksiduojanti atmosfera (oro perteklius)
Terminis ciklas (dėl išsiplėtimo neatitikimo atsiranda masto išsiplėtimas)
Garais{0}}patobulinta oksidacija (reformatoriuose)
Prevencija:
Patikrinkite medžiagos chemiją (Cr didesnis arba lygus 19%)
Kontroliuokite krosnies atmosferą (venkite per didelio oro pertekliaus)
Naudokite 800HT (didesnis Al pagerina nuosėdų sukibimą)
Apsvarstykite galimybę naudoti aliuminido dangą, kad galėtumėte naudoti ypatingai
Patikrinimo būdas:Vizualinis (masto būklė), ultragarso sienelės storis (metalo nuostoliai).
5 gedimo režimas: sulfidavimo priepuolis (pašaruose, kuriuose yra sieros)
| Parametras | Aprašymas |
|---|---|
| Išvaizda | Sluoksniuota, puri skalė; metalo ploninimas |
| Vieta | OD arba ID, priklausomai nuo sieros šaltinio |
| Mikrostruktūra | Geležies -nikelio sulfidai (žema lydymosi temperatūra) |
Priežastys:
Didelis sieros kiekis pašaruose (pvz., pirminio benzino krekingas)
Redukuojanti atmosfera (siera nėra oksiduota iki SO₂)
Mažas chromo kiekis paviršiuje (pažeistos nuosėdos)
Prevencija:
Apriboti sieros kiekį pašaruose (jei reikia, iš anksto apdoroti)
Palaikyti oksidacines sąlygas (garų perteklius)
Užtikrinkite nepažeistą Cr₂O₃ skalę (venkite terminio išsisluoksniavimo)
Patikrinimo būdas:Vizualinė (sulfidinė skalė), cheminė masto analizė.
Gedimų režimo palyginimo lentelė:
| Nesėkmės režimas | Įprastas tarnavimo laikas | Patikrinimo metodas | Prevencija |
|---|---|---|---|
| Šliaužimo plyšimas | 8-12 metų (dizainas) | Matmenų, UT, replikacija | Temperatūros kontrolė, gyvenimo trukmės įvertinimas |
| Karburizacija | 5-10 metų | Anglies analizė, magnetinė | Skalės vientisumas, marinuotas paviršius |
| Terminis nuovargis | Kintamasis (priklauso nuo ciklo-) | PT, replikacija | Kontroliuojamas rampos greitis, sklandūs perėjimai |
| Oksidacija / išsiliejimas | 10-15 metų | Vizualinis, UT sienelės storis | Atmosferos kontrolė, dengimas |
| Sulfidinimas | 2–5 metai (jei sunku) | Vizualinė, masto analizė | Pašarų išankstinis apdorojimas, oksidacinė atmosfera |
Eksploatuojamo 800HT vamzdžio{0}}gyvenimo trukmės vertinimo metodika:
Eksploatacinių duomenų peržiūra– Temperatūra, slėgis, ciklo istorija.
Vizuali apžiūra– Išsipūtęs, įtrūkęs, apnašų būklė.
Matmenų matavimas– OD ir ID (sienelės storis) keliose vietose.
Kietumo bandymas– Padidėjęs kietumas rodo karburizaciją; sumažėjęs kietumas rodo per didelį senėjimą.
Replikacija (lauko metalografija)– Grūdų ribos kavitacija rodo valkšnumo pažeidimą.
Anglies analizė– Gręžimo drožlės nuo ID paviršiaus (karburizacijos įvertinimui).
Likusio gyvenimo apskaičiavimas– Naudojant Larson{0}}Miller parametrą arba gamintojo valkšnumo kreives.
Naftos chemijos gamyklų profilaktinės priežiūros rekomendacijos:
| Veiksmas | Dažnis |
|---|---|
| Vizuali kritinių vamzdynų apžiūra | Kiekvieną kartą (1–2 metai) |
| Sienelės storio matavimas (UT) | Kiekvienas apsisukimas |
| Suvirinimo siūlių dažiklis skvarbiai (PT). | Kiekvienas apsisukimas (arba dažnesnis ciklinio aptarnavimo atveju) |
| Replikacija (šliaužimo pažeidimo įvertinimas) | 50 % projektinio naudojimo laiko, vėliau kas 2–3 metus |
| Temperatūros stebėjimas (duomenų registravimas) | Nuolatinis |
| Eksploatavimo sąlygų peržiūra (nukrypimai nuo projekto) | Kas ketvirtį |
Pagrindiniai pasiūlymai naftos chemijos operatoriams:
Šliaužimo plyšimasyra labiausiai paplitęs ilgalaikių{0}}gedimų režimas – valdyti temperatūrą.
Karburizacijapagreitina šliaužimą – išlaiko apsaugines skales.
Terminis nuovargisyra susirūpinimą keliantis ciklinis aptarnavimas – valdymo rampos normos.
Atlikite gyvenimo įvertinimą50 % projektinio eksploatavimo laiko planuoti pakeitimus.
Apsvarstykite galimybę atnaujinti į 800HTvamzdžio pakeitimui karščiausiose atkarpose.
Suprasdami šiuos gedimo būdus ir įgyvendindami tinkamas tikrinimo ir prevencijos strategijas, besiūlis ASTM B407 UNS N08811 vamzdis gali pasiekti savo projektinį 8–12 metų (ar ilgiau) tarnavimo laiką, kai reikalaujama naftos chemijos paslaugų.
