石油煉化行業生產具有操作溫度范圍寬(低溫條件時可達-196℃,高溫時可達500℃以上)、操作壓力復雜(有外壓、真空、常壓、中壓、高壓、超高壓)、操作環境中介質復雜(存在腐蝕性、磨損性、易燃、易爆、有毒等固態、氣態、液態及各種混合介質氯化物、硫化物和其他鹽類)的特點。由于石化行業復雜的溫度、壓力及介質環境,目前使用的多為奧氏體不銹鋼(含耐熱鋼(gang))。雙相不銹鋼由于具有特殊的耐腐蝕性能,在石化行業中正迅速拓展運用;其他如鐵素體、馬氏體及沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼、鑄造不銹鋼等也在石化裝置的壓縮機缸體、泵殼和攪拌軸等需要高強度、耐磨損的部件上得到應用。
針對石化系統不同的腐蝕環境,應正確合理選用不(bu)銹鋼。按生產裝置設備設計要求,對于普通環境多采用普通不銹鋼,以304類奧氏體不銹鋼為主;高強度時采用加氮或馬氏體、沉淀硬化不銹鋼;需耐熱時采用含碳較高的高Cr-Ni鋼,需低溫時多采用300系列不銹鋼;特別對于有耐腐蝕要求的,如抗晶間腐蝕時采用超低碳或穩定化不銹鋼,抗鹵素離子點蝕與縫隙腐蝕的采用高CrNiMo不銹鋼,抗應力腐蝕破 裂的采用雙相不銹鋼、超級奧氏體不銹鋼與某些鐵(tie)素(su)體不銹鋼等。
在(zai)(zai)(zai)幾個不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)類(lei)(lei)中(zhong)(zhong),目前使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)多為(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體類(lei)(lei)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),特別是在(zai)(zai)(zai)煉油(you)、油(you)氣儲存(cun)及(ji)集輸、化工等(deng)設(she)備中(zhong)(zhong)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)廣泛。在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)品(pin)種的(de)(de)選擇上,一般(ban)以(yi)304為(wei)主(zhu),其中(zhong)(zhong)304(18-8類(lei)(lei))牌(pai)(pai)號的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)板、管(guan)鍛(duan)(duan)件(jian)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)最大(da),316、304L、316L的(de)(de)板、管(guan)、鍛(duan)(duan)件(jian)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)較大(da),還有TP321、TP347、TP316牌(pai)(pai)號的(de)(de)鍋(guo)爐管(guan)、換熱器用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)也較大(da)。例(li)如,304不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)建造聚合(he)物(wu)儲罐(guan)、熱交換器外(wai)殼(ke)等(deng);部(bu)分(fen)反(fan)應(ying)器塔(ta)內件(jian)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)316L、TP347等(deng);輸送(song)冰(bing)醋酸(suan)的(de)(de)液(ye)體汽(qi)車(che)(火車(che)罐(guan)車(che))一般(ban)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)304和(he)(he)306鋼(gang)(gang)(gang)板;在(zai)(zai)(zai)500~600℃使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)石(shi)化裝置,其設(she)備與管(guan)道材料一般(ban)以(yi)選用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)各種奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)主(zhu),如304H、316、321等(deng)奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)已得到了(le)廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong);對(dui)于(yu)生產(chan)尿素的(de)(de)裝置,由(you)于(yu)存(cun)在(zai)(zai)(zai)氨(an)基甲酸(suan)銨(an)冷凝液(ye),有較強的(de)(de)腐蝕性,一般(ban)在(zai)(zai)(zai)汽(qi)提塔(ta)、分(fen)離器、冷凝器中(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)316L不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);在(zai)(zai)(zai)原油(you)勘探(tan)和(he)(he)開發(fa)中(zhong)(zhong)常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)含Cr22以(yi)上的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)無磁鉆鋌和(he)(he)鉆桿。表3-1-1給出了(le)部(bu)分(fen)常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)石(shi)化行業的(de)(de)304、316類(lei)(lei)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)情(qing)況。


石化行業中的還原性介質、強氧化性介質及含鹵素離子且溫度較高的腐蝕介質,會引起點蝕、縫隙腐蝕與應力腐蝕破裂(SCC)。為解決其局部腐蝕問題,主要通過采用雙相不銹鋼與高NiCrMo合金含量的超級奧氏體不銹鋼。例如,海水凈化工藝裝置用904L不銹鋼板材及不(bu)銹鋼管材、煉油工藝常減壓裝置的常壓塔塔頂采用Al-6XN超級襯里的復合材料、上海石化醋酸回收塔為904L塔體。在國外,瑞典選用了6Mo超級奧氏體不銹鋼254SMO制造了濕法工業磷酸儲罐及化肥工業氯酸鹽結晶器。
雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)通常含(han)有較(jiao)高(gao)(gao)(gao)含(han)量的(de)鉻、鉬、氮(dan),而且具有奧氏體和鐵素體各約(yue)占一(yi)半的(de)雙(shuang)相組(zu)織特點,這賦予其優(you)良(liang)(liang)的(de)耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(尤其是(shi)在(zai)(zai)含(han)氯環境中優(you)良(liang)(liang)的(de)耐點蝕及應力腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng))、較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)強度和良(liang)(liang)好的(de)焊接性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)等。隨著國內加工(gong)(gong)高(gao)(gao)(gao)含(han)硫原(yuan)油數(shu)量的(de)激增,以及原(yuan)料油直接加氫等新工(gong)(gong)藝的(de)應用(yong),雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)介質腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)石化工(gong)(gong)業設備、加熱爐及管道的(de)應用(yong)越來越廣(guang)。由于具有特殊的(de)耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)石化行業中正迅(xun)速得到推(tui)廣(guang)與運用(yong),雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管用(yong)量逐漸增大。
目前我(wo)國石(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)(hua)行業不(bu)銹鋼材料國產(chan)化(hua)(hua)(hua)(hua)率水(shui)平比較高(gao)。如為滿足(zu)石(shi)(shi)油、化(hua)(hua)(hua)(hua)工行業反應(ying)塔、脫硫塔、加氫反應(ying)器等(deng)大型(xing)關鍵設備對(dui)高(gao)強度、耐腐蝕(shi)、易焊(han)接(jie)材料的要求,太鋼等(deng)企(qi)業研發的316、321、304系不(bu)銹鋼中(zhong)厚板和精密焊(han)帶,已應(ying)用于(yu)中(zhong)石(shi)(shi)油大慶石(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)(hua)、中(zhong)石(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)(hua)浙江(jiang)(jiang)鎮(zhen)海(hai)、中(zhong)海(hai)油廣東惠州、浙江(jiang)(jiang)石(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)(hua)舟山、恒力石(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)(hua)大連長興島等(deng)千萬噸級(ji)煉油煉化(hua)(hua)(hua)(hua)項(xiang)(xiang)目,以及神(shen)華寧煤(mei)集團、伊(yi)泰伊(yi)犁能(neng)源公司、兗礦集團等(deng)百萬噸級(ji)煤(mei)制油項(xiang)(xiang)目,產(chan)品還出口(kou)德國、意大利、沙特(te)、伊(yi)朗(lang)、科(ke)威特(te)、印度、巴(ba)基斯(si)坦(tan)、馬來西亞(ya)等(deng)國家。太鋼熱卷成(cheng)功供應(ying)PDO天然氣(qi)管道項(xiang)(xiang)目、阿穆爾天然氣(qi)項(xiang)(xiang)目,中(zhong)板成(cheng)功助力中(zhong)海(hai)油江(jiang)(jiang)蘇(su)LNG配套(tao)管道項(xiang)(xiang)目、江(jiang)(jiang)蘇(su)LNG氣(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)高(gao)端裝備項(xiang)(xiang)目。
武進(jin)不銹開發了(le)具有自主(zhu)知識(shi)產(chan)權(quan)的(de)高壓臨(lin)氫(qing)用(yong)大口徑厚壁N08825合金(jin)管(guan)(guan),產(chan)品的(de)機械(xie)、理化性能(neng)達到(dao)國際先進(jin)水平,滿(man)足高壓臨(lin)氫(qing)用(yong)合金(jin)無縫管(guan)(guan)的(de)使用(yong)要求(qiu)。產(chan)品用(yong)于中(zhong)化泉(quan)州1200萬(wan)(wan)噸(dun)/年煉油項(xiang)目(見(jian)圖3-1-2),替代進(jin)口、節約了(le)成本、縮短了(le)交貨(huo)期,為(wei)(wei)項(xiang)目的(de)按時順利(li)投產(chan)奠定(ding)了(le)堅實的(de)基(ji)礎(chu),受到(dao)了(le)中(zhong)化泉(quan)州的(de)表揚。武進(jin)不銹還為(wei)(wei)俄羅斯阿菲(fei)普斯基(ji)煉油廠(chang)(見(jian)圖3-1-3)提(ti)(ti)供油氣輸送用(yong)TP304/304L、TP316/316L、S31254不銹鋼焊管(guan)(guan)12000余噸(dun),創匯(hui)4700萬(wan)(wan)美元(yuan)(yuan);為(wei)(wei)Horst Kurvers Gmbh 提(ti)(ti)供雙相(xiang)鋼無縫鋼管(guan)(guan)2500余噸(dun),創匯(hui)1600萬(wan)(wan)美元(yuan)(yuan)。

大明(ming)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)服(fu)務石化、空分等(deng)行業(ye)(ye),主要包(bao)括大型(xing)容器的(de)制作,材料(liao)涵蓋普通不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、超級奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、鎳基(ji)合(he)金等(deng);LNG項目大型(xing)儲罐的(de)制造、LNG等(deng)行業(ye)(ye)小型(xing)容器的(de)制造,主要材料(liao)為304、316L等(deng);同時還(huan)涵蓋角鋼(gang)、法蘭、封頭、結構件等(deng)的(de)綜合(he)配套(tao),如圖3-1-4~圖3-1-8所示(shi)。

武進不(bu)銹(xiu)開發(fa)出了具有優良的(de)抗腐蝕(shi)性、低溫韌性和良好的(de)低溫強度的(de)LNG用大(da)口徑焊管,助力大(da)型LNG裝備國(guo)產(chan)化。2009年(nian)產(chan)品供貨江蘇LNG項(xiang)(xiang)目(mu),作為國(guo)內第一個國(guo)產(chan)化LNG項(xiang)(xiang)目(mu),該項(xiang)(xiang)目(mu)于2011年(nian)正式投(tou)產(chan)(見(jian)圖3-1-9)。

江蘇新宏(hong)大集團開發的(de)不銹鋼制30萬(wan)噸大型磷酸裝置攪拌設備和(he)反應(ying)釜如(ru)圖(tu)3-1-10和(he)圖(tu)3-1-11所示(shi)。




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