TP347H ống thép không gỉ liền mạch Đường kính lớn
Nghiên cứu và phát triển ống liền mạch bằng thép không gỉ TP347H thành dày đường kính lớn cho thiết bị hydro hóa dầu
Ống liền mạch bằng thép không gỉ TP347H là gì?
AISI: 347TP347H
HOA KỲ : S34700 S34709
TẠI: 1.4912
ống liền mạch, phụ kiện đường ống, mặt bích.
Môi trường ứng dụng và các yêu cầu kỹ thuật của ống liền mạch bằng thép không gỉ 347 347h en 1.4912 trong thiết bị hydro hóa dầu, nghiên cứu một cách có hệ thống và tóm tắt các đặc tính kỹ thuật chính của quy trình sản xuất ống liền mạch bằng thép không gỉ có thành dày đường kính lớn như công nghệ luyện và điều khiển, nhựa quá trình tạo hình, quá trình xuyên nóng, xử lý ống cán nguội, xử lý nhiệt dung dịch rắn và tác động của chúng đến hiệu suất sản phẩm. Thông số kỹ thuật của UNS TP347 đã được sản xuất thử nghiệm thành công với ống liền mạch bằng thép không gỉ austenit thành dày đường kính lớn Ф 610mm × 59,54mm. Kết quả thử nghiệm cho thấy các chỉ tiêu kỹ thuật của ống thép sản xuất thử nghiệm đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A312 và điều kiện kỹ thuật chung về mua sắm ống thép,
Từ khóa: đường kính lớn; Tường dày; Hydro hóa dầu; Ống thép không gỉ
Hiện nay, với sự chuyển đổi và phát triển của ngành công nghiệp hóa dầu và hóa than, để theo đuổi lợi ích kinh tế tốt nhất, quy mô của các đơn vị có xu hướng quy mô lớn, quy mô lớn, liên kết lọc hóa chất, cụm công nghiệp và phát triển bền vững. Hiện tại, các nhà máy hóa chất lớn như lọc dầu 10 triệu tấn, 1 triệu tấn ethylene và 4 triệu tấn hóa lỏng than gián tiếp đã trở thành thiết bị lọc hóa chất chủ đạo trong ngành. Hydrocracking, hydro hóa cặn, cracking xúc tác, hydrofining, cải cách xúc tác và các đơn vị hydro hóa khác hỗ trợ công nghiệp hóa chất và lọc dầu là những biện pháp quan trọng để cải thiện việc sử dụng tài nguyên dầu mỏ, thúc đẩy chuyển đổi hiệu quả dầu nặng để thu được nhiều sản phẩm dầu nhẹ hơn như xăng và dầu diesel, thích ứng với các tiêu chuẩn khí thải ngày càng khắt khe, ống thép không gỉ liền mạch 347h, cải thiện môi trường, kiểm soát khói mù và ô nhiễm khác, thúc đẩy phát triển xanh và đối phó với biến đổi khí hậu toàn cầu. Do đó, với tư cách là một quá trình phản ứng đặc biệt quan trọng trong ngành hóa dầu, quá trình hydro hóa là mắt xích cốt lõi của quá trình tinh chế, nâng cấp và xử lý dầu nặng. Nó có thể phản ánh trình độ lọc dầu và là biểu tượng để đo lường trình độ phát triển của công nghệ lọc dầu và than của một quốc gia. Quá trình hydro hóa là liên kết cốt lõi của quá trình tinh chế, nâng cấp và xử lý dầu nặng. Nó có thể phản ánh trình độ lọc dầu và là biểu tượng để đo lường trình độ phát triển của công nghệ lọc dầu và than của một quốc gia. Quá trình hydro hóa là liên kết cốt lõi của quá trình tinh chế, nâng cấp và xử lý dầu nặng. Nó có thể phản ánh trình độ lọc dầu và là biểu tượng để đo lường trình độ phát triển của công nghệ lọc dầu và than của một quốc gia.
1. Phân tích môi trường ứng dụng
Với việc sử dụng các nguồn dầu thô có hàm lượng lưu huỳnh cao và thúc đẩy chuyển đổi hiệu quả dầu nặng (cặn) để thu được nhiều sản phẩm dầu nhẹ hơn như xăng và dầu diesel, các công nghệ then chốt như công nghệ xử lý hydro (RHT) dầu nặng (cặn) và các công nghệ kết hợp của nó quy trình mới với sự cracking xúc tác (FCC) (RICP) đã cải thiện đáng kể hiệu suất sản phẩm dầu nhẹ. Nhiệt độ làm việc chung của thiết bị hydro hóa là khoảng 400 ℃ và áp suất là 10 ~ 15MPa. Môi trường truyền thường bao gồm dầu nặng (cặn), các chất xúc tác khác nhau, chất tẩy rửa, hydro, cặn thải (sunfua, nước axit), v.v. Bộ phận hydrocracking cần hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao và hydro (tỷ lệ H2 cao) (H2S), H2 + dầu khí (H2S)) môi trường ăn mòn. H +, HS - và S2 - sẽ bị ion hóa trong dung dịch nước. Sự ăn mòn của thép không gỉ là một quá trình khử cực hydro. Dễ gây ra vết nứt do hydro (HIC), vết nứt do ăn mòn ứng dụng sunfua (SSCC) và ăn mòn điện hóa [6-11]; Kèm theo đó là sự thay đổi của hàm lượng CO2, NH4+ và CN -, giá trị pH và nhiều điều kiện khác [12-13] dẫn đến hiện tượng thân ống bị vỡ, hỏng. Do đó, ống thép không gỉ UNS s34700 TP347H được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và hydro cần phải có tính chất cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn. Kèm theo đó là sự thay đổi của hàm lượng CO2, NH4+ và CN -, giá trị pH và nhiều điều kiện khác [12-13] dẫn đến hiện tượng thân ống bị vỡ, hỏng. Do đó, ống thép không gỉ UNS s34700 TP347H được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và hydro cần phải có tính chất cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn. Kèm theo đó là sự thay đổi của hàm lượng CO2, NH4+ và CN -, giá trị pH và nhiều điều kiện khác [12-13] dẫn đến hiện tượng thân ống bị vỡ, hỏng. Do đó, ống thép không gỉ UNS s34700 TP347H được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và hydro cần phải có tính chất cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn.
2 Điều kiện và yêu cầu kỹ thuật đối với đường ống
2.1 Thành phần hóa học
Các nguyên tố hóa học chính ảnh hưởng đến sự ăn mòn thép của H2S là C, Mn, P và S. C là nguyên tố chính tạo thành pha M23C6. Với sự gia tăng hàm lượng, dễ dàng tạo ra sự phân tách cacbua, dẫn đến độ lệch độ cứng giữa khu vực phân tách và tổ chức xung quanh, dẫn đến Ăn mòn HIC [14]. Khi đáp ứng tính năng của ống thép, khống chế w(c) ≤ 0,08% đến mức có thể; Nguyên tố S tạo thành các thể vùi phi kim loại MNS và FES trong thép, dẫn đến cấu trúc tế vi cục bộ lỏng lẻo và gây ra vết nứt do hydro gây ra (HIC) hoặc vết nứt do ăn mòn ứng dụng sulfua (SSCC) trong môi trường H2S ẩm ướt. Do đó, hàm lượng S được kiểm soát chặt chẽ để w(s) ≤ 0,015%; P có thể làm giảm vùng pha austenit và tạo thành hợp chất có điểm nóng chảy thấp với thép, do đó w(P) của nó ≤ 0,03%; Mn và Si là nguyên tố chính để hình thành thể vùi. Tiêu chuẩn Mỹ ASTM A312 yêu cầu w (MN) ≤ 2,0%, w (SI) ≤ 1,0% và việc kiểm soát hàm lượng thực tế nghiêm ngặt hơn. Ống thép không gỉ 347H sản xuất tại trung quốc
2.2 Tạp chất phi kim loại
Các tạp chất phi kim loại dễ gây ra hiện tượng làm giàu hydro cục bộ để tạo thành hydro phân tử, và áp suất hydro cao dễ tạo ra các vết nứt. Do đó, việc khử, phân tán và hình cầu hóa các tạp chất phi kim loại, đặc biệt là các tạp chất sulfua, có thể cải thiện tính ổn định của thép trong môi trường H2S [15]. Theo tiêu chuẩn tạp kim loại trong ASTM E45: sunfua ≤ cấp 1,5; Silicat ≤ mác 1,5; alumin ≤ mác 1,5; Oxit hình cầu ≤ cấp 1,5; Tổng số bậc ≤ 5,0; Không có sự phân tầng và cấu trúc không đồng nhất theo dải với kích thước lớn hơn loại 2,5 trong tiêu chuẩn E45.
2.3 Độ lệch kích thước và chất lượng bề ngoài
Độ lệch cho phép của độ dày thành ống liền mạch 347 là ± 12,5%; Chiều dài cành đơn không nhỏ hơn 5,5m; Độ uốn của ống thép không được lớn hơn 2mm/M; Độ tròn và độ dày thành không đồng đều của ống thép không được vượt quá 80% dung sai đường kính ngoài và độ dày thành tương ứng. Bề mặt bên trong và bên ngoài của ống thép không được có vết nứt, nếp gấp, vảy, nếp gấp lăn, tách lớp và các khuyết tật khác.
2.4 Đặc tính chịu kéo
347h với độ bền ngày càng tăng của thép không gỉ, độ nhạy độ dòn hydro tăng lên; Một số lượng lớn các phân tích thực nghiệm cho thấy giá trị độ cứng tối đa của thép không có SCC là từ hrc20 đến 27, và hrc22 được lấy làm giá trị độ cứng tới hạn trong kỹ thuật [16]. Thực hiện các bài kiểm tra độ bền kéo ở nhiệt độ phòng và 500 ℃, và đáp ứng các yêu cầu về tính chất cơ học ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao
2.5 Kích thước hạt và ăn mòn giữa các hạt
Kích thước hạt austenite ban đầu phải là cấp 4 ~ 7; Kiểm tra ăn mòn giữa các hạt là đủ điều kiện.
3 Quy trình sản xuất
Có nhiều phương pháp luyện thép không gỉ, bao gồm luyện EAF + VOD hoặc AOD. Vật liệu mới không gỉ Wujin và Yongxing cùng nhau giải quyết các vấn đề kỹ thuật chính thông qua các doanh nghiệp thượng nguồn và hạ nguồn của chuỗi công nghiệp, kiểm soát thành phần hóa học và độ tinh khiết của thép của sản phẩm, đồng thời đảm bảo tính chất cơ học của sản phẩm ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao; Theo quy trình của ống cán nguội tường dày đường kính lớn, đảm bảo độ chính xác về kích thước, chất lượng bề mặt và kích thước hạt của ống thép.
Quy trình sản xuất ống thép sản xuất thử nghiệm: EAF → Tinh luyện AOD → phôi đúc → rèn nóng → cán → hoàn thiện → xỏ lỗ nóng → tẩy → kiểm tra và mài → cán nguội → tẩy dầu mỡ → xử lý nhiệt dung dịch → hoàn thiện → tẩy → kiểm tra thành phẩm và kiểm tra → đóng gói → nhập kho (thành phẩm).
3.1 Công nghệ nấu chảy và điều khiển
Trong luyện kim, lượng carbon tương đương phải được kiểm soát ở giá trị thấp hơn, hàm lượng P và s phải được kiểm soát chặt chẽ, các tạp chất phi kim loại trong thép phải được giảm và độ tinh khiết của thép phải được cải thiện. Đồng thời, kiểm soát được 5 nguyên tố có hại có nhiệt độ nóng chảy thấp Sn, as, Sb, Bi, Pb; Công nghệ then chốt là ① trong quá trình tinh chế ban đầu của lò hồ quang điện EAF, thành phần hợp kim được điều chỉnh, tỷ lệ O2 / AR được điều chỉnh liên tục và hàm lượng oxy được kiểm soát chặt chẽ trong khi khử cacbon [17]; ② Tinh luyện AOD áp dụng quy trình xỉ kép và tỷ lệ xỉ hợp lý để cải thiện khả năng hấp thụ tạp chất trôi nổi của xỉ; Quá trình thổi khí argon thích hợp ở đáy lò có thể làm nổi hoàn toàn các tạp chất trong thép nóng chảy,
3.2 Công nghệ tạo hình nhựa
Hệ thống gia nhiệt rèn và cán nóng được thiết lập: nhiệt độ phôi tăng chậm trong quá trình gia nhiệt để cải thiện tính nhất quán giữa bề mặt phôi và nhiệt độ trung tâm. Khi rèn, hãy xem xét việc giảm nhiệt độ, chế độ biến dạng và thời gian gia nhiệt, đặc biệt là nhiệt độ rèn cuối cùng ≥ 950 ℃, để tránh quá trình kết tinh lại không hoàn toàn do nhiệt độ quá thấp, dẫn đến sự hình thành cấu trúc hạt hỗn hợp với kích thước hạt không đồng đều; Trong quá trình rèn, kiểm soát nhiệt độ gia nhiệt và biến dạng, phá vỡ tinh thể cột trên bề mặt phôi và tỷ lệ nén rèn là ≥ 3, để có được cấu trúc hạt đồng nhất.
3.3 Quá trình xuyên nóng
Do hiệu ứng ghim của NBC kết tủa đối với ranh giới hạt và chuyển động lệch trong quá trình thủng nhiệt, nó cản trở chuyển động lệch và ranh giới hạt trong tinh thể, dẫn đến tăng cường kết tủa và khả năng chống biến dạng tương đối lớn [18]. Điều chỉnh và tối ưu hóa hệ thống gia nhiệt của thép tròn cho thấy quy luật tương tác và tương quan giữa diễn biến nhiệt độ thủng của thép không gỉ thành dày đường kính lớn trong quá trình cán ngang góc cán lớn và tinh giản kim loại, trạng thái giao diện và nhiều yếu tố, điều chỉnh và tối ưu hóa các tham số như như hệ thống sưởi ấm, tốc độ đục lỗ nóng và biến dạng nhiệt, đồng thời nắm vững cơ chế tạo khuyết tật và phương pháp điều chỉnh trong quy trình đục lỗ nóng của thép không gỉ đường kính lớn [19-21],
3.4 Quy trình xử lý nhiệt dung dịch
Môi trường ăn mòn H2S ướt của thiết bị hydro hóa áp suất cao có các yêu cầu nghiêm ngặt về độ bền, độ cứng, cấu trúc vi mô, kích thước hạt và sự ăn mòn giữa các hạt của ống liền mạch bằng thép không gỉ đường kính lớn. Là một quy trình quan trọng để đảm bảo cấu trúc vi mô và tính chất của ống thành phẩm, xử lý nhiệt dung dịch không chỉ loại bỏ ứng suất làm việc nguội mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền, khả năng chống ăn mòn, cấu trúc vi mô và các tính chất toàn diện khác của ống [22-23]. Trong quá trình xử lý nhiệt dung dịch, theo đặc điểm của ống liền mạch bằng thép không gỉ có đường kính lớn, kéo dài thời gian gia nhiệt và đủ thời gian giữ để làm cho cacbua hòa tan hoàn toàn và duy trì cấu trúc austenite ở nhiệt độ phòng, thúc đẩy sự phân bố đồng đều của các nguyên tố và đạt được độ nhạy ăn mòn giữa các hạt thấp. Nhiệt độ xử lý nhiệt của TP347 được kiểm soát ở mức 1150 ~ 1190 ℃, lưu lượng và tốc độ của nước làm mát được tăng lên, và đường ống nhiệt độ cao được làm mát nhanh chóng thông qua phạm vi nhạy cảm để tránh xu hướng ăn mòn giữa các hạt và đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất toàn diện của đường ống.
4 kết quả kiểm tra hiệu suất
UNS S34700 ; UNS S34709 ; Ống liền mạch bằng thép không gỉ TP347 phải được kiểm tra theo thành phần hóa học, tính chất cơ học, dung sai kích thước, kích thước hạt, thử nghiệm không phá hủy siêu âm và thủy lực của thành phẩm trong Tiêu chuẩn Mỹ ASTM A312 / a312m-17 và các thỏa thuận kỹ thuật có liên quan.
4.1 Thành phần hóa học của 347h
Thành phần hóa học thành phẩm của ống thép không gỉ TP347/TP347H đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn Mỹ ASTM A312/a312m-17
4.2 Các tạp chất phi kim loại
Độ tinh khiết của vật liệu có liên quan đến khả năng chống ăn mòn của vật liệu được sử dụng. Theo Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM e45-10 để xác định hàm lượng tạp chất trong thép, các mẫu được lấy ở phần cuối của vật liệu thử nghiệm và mức độ tạp chất phi kim loại đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn
4.3 Hiệu suất ăn mòn giữa các hạt
Theo phương pháp E trong tiêu chuẩn ASTM a262-14 xác định độ nhạy ăn mòn giữa các hạt của thép không gỉ austenit, không tìm thấy vết nứt do ăn mòn giữa các hạt trên bề mặt bên trong và bên ngoài của mẫu, như thể hiện trong Hình 1. Hiệu suất ăn mòn giữa các hạt của thép không gỉ liền mạch TP347 đường ống đủ tiêu chuẩn.
4.4 Cỡ hạt
Kích thước hạt được xác định theo phương pháp thử nghiệm ASTM e112-2013 để xác định kích thước hạt trung bình. Kích thước hạt là cấp 5,5, đáp ứng yêu cầu của cấp 4 ~ 7 trong tiêu chuẩn, như trong Hình 2.
4.5 Hiệu suất làm phẳng
Theo các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM a530-2010 Yêu cầu chung đối với ống thép hợp kim và thép carbon đặc biệt, thử nghiệm được thực hiện trên máy thử nghiệm vật liệu vạn năng servo điện-thủy lực we-600c, và không có vết nứt có thể nhìn thấy ở bên trong và bên ngoài bề mặt và mặt cuối, đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn astma312 / a312m-17 và điều kiện kỹ thuật chung cho việc mua sắm ống thép
4.6 Thử thủy tĩnh, phát hiện khuyết tật bằng siêu âm và phát hiện khuyết tật xuyên thấu
Thử nghiệm trên máy thử thủy tĩnh syd-610 (0-35 MPa) theo tiêu chuẩn ASTM a999 và điều kiện kỹ thuật chung đối với mua sắm ống thép, đáp ứng yêu cầu; NDT được thực hiện trên máy dò khuyết tật siêu âm ctb-1000 theo tiêu chuẩn ASTM A312/a312m-17 và điều kiện kỹ thuật chung đối với mua sắm ống thép đáp ứng yêu cầu; Việc phát hiện lỗ hổng xuyên thủng phải được thực hiện trên rãnh của ống thép theo tiêu chuẩn ASTM e165 phương pháp B và các điều kiện kỹ thuật chung đối với việc mua sắm ống thép. Tiêu chuẩn yêu cầu thử nghiệm trên bề mặt bên ngoài và rãnh của đường ống, đáp ứng các yêu cầu.
Tiêu chuẩn ASTM A213 ASME SA213M cho Lò hơi, Bộ quá nhiệt, Lò hơi bằng thép hợp kim Austenitic liền mạch 347H
Trao đổi nhiệt ống liền mạch, Nhà máy ống inox 347H
TỪ THẾ GIỚISTEELASIA
Mọi thắc mắc xin gửi về: CHONGQING WORLD STEEL CO., LTD
Địa chỉ: www.worldsteelasia.com
