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不銹鋼在石油化工行業中的選用

來源:頂亮金屬 | 發布日期:2023-10-18 | 瀏覽:0

從奧氏體不銹鋼中主要元素的作用、鋼的組織、力學性能、抗腐蝕性能及高溫性能、低溫性能等方面進行分析,并說明在石化裝置設計中合理選用的原則。

不銹鋼在石油化工行業中的選用

滲碳極不均勻

乙烯爐管和一些其它設備滲碳不易被人們察覺方面的問題是它的不可預測性和不均勻性,根據操作經驗開發的數學模型對于預測總的滲碳率有一點兒幫助。遺憾的是,現有的模型中沒有一個絕對準確或令人滿意。主要原因是滲碳不均勻。溫度本身并不是決定性因素。

許多年前,人們認為管子的表面條件是一個重要因素,但目前已不是唯一起作用的因素,因為這些管子開始使用時都是相同的,多年來所處的條件也一樣。這種不均勻性還帶來了一個問題,就是無法測定滲碳程度。滲碳使得正常的非磁性鍛(軋)和鑄造的耐熱合金變成帶磁性。許多年來都是利用這種磁的滲透性來測算滲碳程度。使用的測量設備從手持磁鐵到目前技術上較先進的多頻渦流儀。盡管渦流儀不僅能幫助測定滲碳率,還能測定出滲碳形式,但是由于前面討論過的變化性,判定結論時必須多加注意。對輻射熱區盤管進行這樣的調查還有其它好處。滲碳圖形能夠顯示出不均勻燃燒形式,否則可能無法發現。它們還有助于對爐管合金進行不同的冶金處理。例如,對于多管式盤管、進汽管可采用低成本、低鎳改進型HP合金,出汽管采用成本較高但是更耐用的35Cr-45Ni 合金。

金屬粉化

金屬粉化被認為是一些煉油和石化生產過程中常見的一種滲碳形式。雖然它們的特性有一些相似之處,但是,它與傳統的滲碳在許多方面不同。它以極快的速度損耗金屬,而正常的滲碳不損耗金屬;在金屬損耗之前滲碳的深度通常很淺,但很強烈。它經常與富一氧化碳的CO/CO2/H2 氣流有關,這些氣流常與重整、合成氣體、部分氧氣或其它生產過程有關。金屬粉化通常發生在900~1600(482~871℃)的溫度范圍內,1300~1350(704~832℃)時反應速度最高。這種反應速度可以很迅速,其后果是不堪設想的。它所造成的損失形態是表面為粉狀的圓形坑。金屬粉化根本無法預測,大部分不銹鋼和耐熱合金都會受到侵蝕。使用氣體擴散熱鍍鋁很有效,而且加入蒸氣、硫或氨時也能進行控制。不過,最積極的解決辦法就是降低CO分壓,調整氣體成分。

滲氮

滲氮與滲碳很相似,當鉻和其它元素同氮化合生成脆性氮化物時,發生滲氮。當碳鋼、低碳鋼、低合金鋼和不銹鋼處于高溫含氮環境時,通常發生滲氮。同滲碳的情況一樣,由于氮在鎳中的溶解度較低,所以高鎳合金耐滲氮侵蝕的能力很強。含鎳72%的合金600經常用于熱處理工業,偶然用在溫度高于650(343℃)的煉油和石化工業,并含有氨時。與合金800H 和鑄造改進型HP 相比,由于經濟因素和強度較低等因素,合金600在煉油和石化工業中的應用極少。這些合金不是不受侵蝕,而是它們的成本效益較好。雖然氮分子十分穩定,但是在燃燒溫度下充分的離解作用,使800H 或HP型爐管在1850(1010℃)或更高的金屬溫度下發生滲氮。

【本文標簽】 不銹鋼管 不銹鋼應用 化工

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