Kāpēc standarta oglekļa tērauds cieta neveiksmi Basras naftas pārstrādes rūpnīcā
Basras naftas pārstrādes rūpnīcas paplašināšana Irākas dienvidos ir daļa no plašākiem valsts centieniem palielināt kopējo pārstrādes jaudu līdz 1,3 līdz 1,65 miljoniem barelu dienā un samazināt dārgās degvielas importu. Būvniecība ir virzījusies uz priekšu pa posmiem, un gandrīz katrā posmā ir radusies viena un tā pati problēma. Vietējā vide soda parasto oglekļa tēraudu.
Basra atrodas Persijas līča ziemeļu galā. No jūnija līdz augustam dienas temperatūra regulāri pārsniedz 45 grādus. Smilšu vētras nes abrazīvas daļiņas, kas berž atklātās metāla virsmas. Šeit apstrādātajā jēlnaftā ir daudz -sēra, un rafinēšanas iekārtas izdala sērūdeņradi (H₂S) kopā ar skābām gāzēm, piemēram, SO₂ un CO₂. Mitrums no līča piekrastes pievieno elektrolīta slāni, kas paātrina elektroķīmisko koroziju.
Pirmajā paplašināšanas fāzē procesa cauruļvados, uzglabāšanas tvertņu iekšējās daļās un konstrukciju balstos tika izmantots standarta A36 oglekļa tērauds. Rezultāti bija paredzami, bet dārgi. Pitting parādījās dažu mēnešu laikā. Sienu biezuma zudums pārsniedza projektā pieļaujamo slieksni kārtējo ultraskaņas pārbaužu laikā. Neplānota apturēšana sekcijas nomaiņai kļuva par ceturkšņa notikumu, un katra apstāšanās nozīmēja ražošanas zudumu un ārkārtas iepirkumu par augstākām cenām.
Projekta komanda, kopuzņēmums starp Irākas valsts rafinēšanas rūpnīcu operatoru un starptautisku EPC darbuzņēmēju, sāka meklēt spoles piegādātāju ar pierādītu pieredzi līdzīgās Tuvo Austrumu ogļūdeņražu vidēs. Viņu prasības bija konkrētas. Tērauds, kas nepieciešams, lai izturētu H₂S- izraisītu sulfīda spriegumu plaisāšanu un skābes koroziju. Tam bija jāpacieš ikdienas temperatūras svārstības par 30 grādiem vai vairāk bez pārklājuma atslāņošanās. Vietējām brigādēm bija nepieciešama laba metināmība, ideālā gadījumā bez iepriekšējas-sildīšanas, jo uz-uzsildīšanas darbības 45 grādu karstumā bija lēnas un radīja bažas par drošību. Piegādei bija jāatbilst EPC galvenajam grafikam, un visiem materiāliem bija jāatbilst jūras transporta iepakojuma standartiem, lai tie tiktu ievesti caur Basras ostu.
Pielāgotas laikapstākļiem izturīga tērauda spoles, kas izgatavotas Basras jēlnaftam un klimatam
Shandong Pinjie jauni materiāliir ražojis un eksportējistērauda spolesjau vairāk nekā desmit gadus ar pieaugošu atsauces sarakstu Tuvo Austrumu naftas un gāzes projektos. Kad tika saņemts jautājums par Basra, mēs necitējām standarta kataloga vienību. Vispirms mēs lūdzām vietnes neapstrādātos testu datus un klimata ierakstus, pēc tam strādājām atpakaļ uz materiāla specifikāciju.
Mūsu piedāvātā spole ir apret atmosfēras koroziju{0}}izturīgs tēraudspamatojoties uz ASTM A588 B klases ķīmiju, kas savienots pārī ar akarsti{0}}cinkotssubstrāts un trīs{0}}pārklājuma sistēma. Pamatķīmija ietver kontrolētas hroma piedevas no 0,40 līdz 0,70 procentiem, niķeļa 0,20–0,50 procentiem un vara 0,25–0,55 procentiem. Šie elementi veicina blīva, pielipoša patina slāņa veidošanos uz tērauda virsmas, pakļaujot mainīgiem mitriem un sausiem cikliem. Šī patina darbojas kā barjera, kas palēnina turpmāku oksidēšanos. Savukārt oglekļa tērauds veido porainu rūsu, kas atslāņojas un pakļauj svaigu metālu nākamajam korozijas ciklam.
Virs pamatnes mēs uzklājām trīs{0}}pārklājuma sistēmu. Pirmais slānis ir pasivācijas apstrāde bez hroma{2}}, kas uzlabo saķeri starp cinku un organisko pārklājumu. Otrais ir epoksīda gruntējums ar apmēram 5 līdz 8 μm sausās kārtiņas biezumu, kas izvēlēts tā ķīmiskajai izturībai pret H₂S un skābiem kondensātiem. Virskārta ir PVDF, polivinilidēna fluorīds, ar 18 līdz 22 μm DFT pārklājumu, kas izvēlēts, ņemot vērā tā UV stabilitāti spēcīgā saules gaismā un izturību pret krītu veidošanos un eroziju no vēja -pūstām smiltīm. Kopējais pārklājuma biezums uz gatavās spoles svārstās no 23 līdz 30 μm katrā pusē.
Mehāniskās īpašības tika pielāgotas projekta strukturālajām un ražošanas vajadzībām. Piegādātās spoles atbilst minimālajai tecēšanas robežai 345 MPa un stiepes izturībai no 490 līdz 620 MPa ar pagarinājumu pārrāvuma laikā 22% vai vairāk. Oglekļa ekvivalents, CEV, tika noturēts zem 0,45 procentiem, kas ļāva darba vietas metināšanas komandām veikt manuālu metāla loka un GMAW metināšanu bez iepriekšējas uzsildīšanas līdz 12 mm biezumam. Tas bija nozīmīgs{10}}vietnes efektivitātes pieaugums. Piegādātā spoles biezums svārstījās no 1,5 mm tvertnes oderējuma lietojumiem līdz 6,0 mm konstrukcijas atbalsta sekcijām.
Pirms nosūtīšanas mēs veicām paātrinātus laboratorijas testus, atkārtojot Basras apstākļus. Sāls izsmidzināšanas testēšana sekoja ASTM B117 1000 stundu, ar papildu cikliskās korozijas testēšanu, kurā tika apvienots mitrums, sāls migla un sausa -karstuma cikli 50 grādos. Thelaikapstākļiem izturīga tērauda spolesuzrādīja vidējo korozijas ātrumu par aptuveni 70 procentiem zemāku nekā parastajam A36 oglekļa tēraudam, un punktveida blīvums pēc 20 CCT cikliem tika samazināts par vairāk nekā pusi. Pārklājuma sistēma izturēja ASTM D3359 krusteniskās-līkas adhēzijas testu pie 5B bez atslāņošanās un neuzrādīja atslāņošanos pēc 500 stundu ilgas UV kondensācijas iedarbības saskaņā ar ASTM D4587.
Spoles tika uzstādītas trīs pielietojuma zonās. Apstrādājiet cauruļvadu sekcijas atsērošanas blokā, divu atmosfēras uzglabāšanas tvertņu iekšējo apšuvumu un konstrukciju balstus cauruļu statīviem tvertņu fermā.
Ražošana, pārbaude un steidzams atkārtots pasūtījums
Ražošana notika pēc 20-dienu grafika no pasūtījuma apstiprināšanas brīža. Katrai partijai pirms nosūtīšanas tika veikta mūsu iekšējā-kvalitātes pārbaude. Mēs pārbaudījām pārklājuma adhēziju, pārbaudot šķērssviru, izmēru precizitāti ar biezuma pielaidi ±0,05 mm un platuma pielaidi ±2 mm, kā arī materiāla konsistenci, izmantojot spektrometra pārbaudi katram karstumam. Katrai spolei tika izsniegti dzirnavu pārbaudes sertifikāti atbilstoši EN 10204 3.1.
Pilns pirmais sūtījums tika iekrauts piecas dienas pirms līgumā noteiktā piegādes datuma. Mēs organizējām jūras kravu pārvadājumus pa noteiktu Tuvo Austrumu maršrutu ar tranzīta laiku aptuveni 18 līdz 22 dienas līdz Umm Qasr ostai, kam sekoja iekšzemes transports uz Basru. Iepakojumā bija iekļauts VCI, gaistošs korozijas inhibitors, papīra pārklājums starp spolēm, malu aizsargi un ūdensnecaurlaidīgs ārējais apvalks, lai aizsargātu pret mitrumu un sāļu gaisu vairāku -nedēļu brauciena laikā.
Astoņus mēnešus ilga nepārtraukta darbība Basrā
Piegādātās spoles tagad ir nepārtraukti izmantotas vairāk nekā astoņus mēnešus Basras vienībās. Sekojošās-pārbaudēs, ko veica EPC integritātes komanda, izmantojot ultraskaņas biezuma mērīšanu un vizuālo virsmas novērtējumu, visās pārraudzītajās sekcijās tika reģistrēts vidējais sienu retinājums zem 0,1 mm. Dobumi bija sastopami, bet ievērojami mazāk blīvi un seklāki nekā oglekļa tērauda sekcijās, kas uzstādītas pirmajā izplešanās fāzē. Pārklājuma atslāņošanās vai pūslīšu veidošanās netika novērota nevienai virsmai, kas pārklāta ar PVDF{5}}.
Šie rezultāti tika tieši pārvērsti darbības rezultātos. Pārskata periodā naftas pārstrādes rūpnīca nekonstatēja ar koroziju{1}}saistītu neplānotu slēgšanu vienībās, kurās izmantoja mūsu spoles, salīdzinot ar vidēji vienu apturēšanu ik pēc 90 dienām oglekļa tērauda sekcijās. Apkopes intervāli tika pagarināti, un projekta līdzekļu integritātes komanda pārskatīja savu nomaiņas prognozi, samazinot. Rafinēšanas rūpnīca turpina virzīties uz savu nosaukumā norādīto jaudas mērķi ar zemākām paredzamajām ilgtermiņa{5}}darbības izmaksām.
Uzraudzība turpinās. Mēs saņemam ceturkšņa biezuma datus no vietnes, un mūsu tehniskā komanda pārskata rezultātus, lai precizētu pārklājuma ieteikumus turpmākajām fāzēm. Neviens materiāls nedarbojas perfekti uz visiem laikiem, un mēs dodam priekšroku reālām degradācijas līknēm, nevis paļauties tikai uz laboratorijas prognozēm.
Bieži uzdotie jautājumi
Kādas tērauda markas ieteicams izmantot naftas pārstrādes rūpnīcu cauruļvadiem, kas pakļauti H₂S iedarbībai?
Atmosfēriskai un viegli skābai rafinēšanas videi,laikapstākļiem izturīgi tēraudipiemēram, ASTM A588 ar atbilstošu cinkota un PVDF pārklājuma sistēmu, piedāvā spēcīgu līdzsvaru starp izturību pret koroziju, metināmību un izmaksām. Spēcīgai lietošanai ar augstu H₂S daļēju spiedienu var būt nepieciešami oglekļa tēraudi, kas atbilst NACE MR0175/ISO 15156, vai korozijizturīgie sakausējumi. Pareizā izvēle ir atkarīga no konkrētā neapstrādātā testa, darba temperatūras un H₂S koncentrācijas.
Vai tērauda spoles var metināt bez iepriekšējas-sildīšanas?
Jā, ja oglekļa ekvivalents tiek kontrolēts zem aptuveni 0,45 procentiem. Basras projektam piegādātās spoles uzturēja OEV zem 0,45 procentiem, ļaujot manuāli veikt metāla loka un GMAW metināšanu bez iepriekšējas uzsildīšanas sekciju biezumam līdz 12 mm. Biezākām sekcijām vai ļoti ierobežotām šuvēm saskaņā ar metināšanas procedūras specifikāciju joprojām var būt nepieciešama zemas-temperatūras-sildīšana.
Kāda pārklājuma sistēma Tuvajos Austrumos iztur gan UV degradāciju, gan smilšu eroziju?
PVDF virskārta uz epoksīda gruntskrāsas uz karsti{0}}cinkotas pamatnes ir viena no izturīgākajām kombinācijām Tuvo Austrumu ekspozīcijai ārpus telpām. PVDF nodrošina izcilu UV stabilitāti un krīta izturību, epoksīda gruntējums nodrošina ķīmisko izturību, bet cinka slānis nodrošina katoda aizsardzību. Vietām ar smagu smilšu noberšanos biezākas PVDF plēves virs 20 μm vai papildu poliuretāna starpslāņi var pagarināt kalpošanas laiku.
Kāds ir paredzamais kalpošanas laikspretkorozijas tērauda spolerafinēšanas rūpnīcā?
Kalpošanas laiks ir atkarīgs no ekspluatācijas apstākļiem, pārklājuma sistēmas un apkopes prakses. Basra lietojumā spoles ir darbojušās vairāk nekā astoņus mēnešus ar mazāk nekā 0,1 mm sieniņu retināšanu un bez pārklājuma bojājumiem. Pamatojoties uz paātrināto testu datiem un salīdzināmām atsaucēm no Tuvo Austrumiem, pareizi noteikta un uzturēta sistēma parasti var nodrošināt 8 līdz 12 gadu kalpošanas laiku pirms liela pārklājuma atjaunošanas, kas ir aptuveni 2 līdz 3 reizes ilgāks par nepārklāta oglekļa tērauda kalpošanas laiku tajā pašā vidē.
Vai esat gatavs savam rafinēšanas projektam?
Ja jūsu naftas pārstrādes rūpnīcas vai ogļūdeņražu projekts Tuvajos Austrumos saskaras ar līdzīgām problēmām, lielu karstumu, smilšu pūšanu, H₂S un skābu koroziju, mēs varam palīdzēt. Uzņēmums Shandong Pinjie New Materials sagatavo pielāgotus pretkorozijas tērauda spoļu piegādes plānus, pamatojoties uz jūsu vietnes neapstrādāto testu, klimata datiem un ražošanas prasībām. Pieprasiet specifikācijas lapu vai pieprasiet piedāvājumu, un mūsu tehniskā komanda atbildēs divu darba dienu laikā.
