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(ao)氏體不銹鋼(含耐熱(re)鋼)。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(dian)硬化不銹鋼(gang)、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素(su)體不銹鋼等。
在(zai)(zai)幾(ji)個(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)類中(zhong)(zhong),目前使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)多(duo)為(wei)(wei)奧氏體類不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),特別是在(zai)(zai)煉油(you)、油(you)氣儲(chu)存及集輸、化工等設(she)備中(zhong)(zhong)應用(yong)(yong)(yong)(yong)廣(guang)(guang)泛(fan)。在(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)品種(zhong)的(de)(de)選(xuan)擇上,一般以304為(wei)(wei)主(zhu),其(qi)中(zhong)(zhong)304(18-8類)牌(pai)號的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板、管(guan)鍛(duan)件用(yong)(yong)(yong)(yong)量最(zui)大(da),316、304L、316L的(de)(de)板、管(guan)、鍛(duan)件用(yong)(yong)(yong)(yong)量較(jiao)(jiao)大(da),還有TP321、TP347、TP316牌(pai)號的(de)(de)鍋爐管(guan)、換熱器(qi)用(yong)(yong)(yong)(yong)量也較(jiao)(jiao)大(da)。例如(ru),304不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)(yong)于建(jian)造聚合物儲(chu)罐、熱交(jiao)換器(qi)外殼等;部分反應器(qi)塔內件使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)316L、TP347等;輸送冰醋酸(suan)的(de)(de)液體汽車(火(huo)車罐車)一般使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)304和306鋼(gang)(gang)板;在(zai)(zai)500~600℃使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)石(shi)化裝置,其(qi)設(she)備與管(guan)道(dao)材(cai)料一般以選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)各種(zhong)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)(wei)主(zhu),如(ru)304H、316、321等奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)已(yi)得到了(le)(le)廣(guang)(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)(yong)(yong);對于生產尿素的(de)(de)裝置,由于存在(zai)(zai)氨基(ji)甲酸(suan)銨冷凝(ning)液,有較(jiao)(jiao)強的(de)(de)腐(fu)蝕性,一般在(zai)(zai)汽提塔、分離器(qi)、冷凝(ning)器(qi)中(zhong)(zhong)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)316L不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang);在(zai)(zai)原(yuan)油(you)勘探(tan)和開發中(zhong)(zhong)常用(yong)(yong)(yong)(yong)含Cr22以上的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)無磁鉆(zhan)鋌和鉆(zhan)桿。表3-1-1給(gei)出了(le)(le)部分常用(yong)(yong)(yong)(yong)于石(shi)化行業的(de)(de)304、316類不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)情況。


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不銹鋼板材及不銹(xiu)鋼管材(cai)、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(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)通(tong)常含(han)有較(jiao)高含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)鉻(ge)、鉬、氮,而且具(ju)有奧氏體(ti)和鐵素體(ti)各約占(zhan)一半的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)組織特點,這賦予其優良(liang)的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(尤其是在(zai)含(han)氯環境中優良(liang)的(de)(de)(de)耐點蝕(shi)(shi)(shi)及(ji)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能)、較(jiao)高的(de)(de)(de)強度和良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)焊接(jie)性(xing)能等(deng)(deng)。隨著國內加(jia)工高含(han)硫原油(you)數量(liang)(liang)的(de)(de)(de)激增,以及(ji)原料(liao)油(you)直接(jie)加(jia)氫等(deng)(deng)新(xin)工藝(yi)的(de)(de)(de)應(ying)用,雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)介質腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)較(jiao)高的(de)(de)(de)石化工業設備、加(jia)熱(re)爐(lu)及(ji)管道的(de)(de)(de)應(ying)用越來越廣。由于具(ju)有特殊的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能,雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)石化行業中正迅速得(de)到推廣與(yu)運(yun)用,雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管用量(liang)(liang)逐漸增大(da)。
目(mu)(mu)前(qian)我國石(shi)化行業不銹(xiu)鋼材料國產化率水平比較高(gao)。如為(wei)滿足石(shi)油(you)(you)、化工行業反(fan)應(ying)塔、脫(tuo)硫塔、加氫反(fan)應(ying)器等(deng)大型關鍵設(she)備對高(gao)強度、耐腐蝕、易焊接材料的要(yao)求,太鋼等(deng)企業研發的316、321、304系不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)(zhong)厚(hou)板(ban)和精密焊帶(dai),已應(ying)用于中(zhong)(zhong)(zhong)石(shi)油(you)(you)大慶(qing)石(shi)化、中(zhong)(zhong)(zhong)石(shi)化浙江(jiang)鎮海(hai)、中(zhong)(zhong)(zhong)海(hai)油(you)(you)廣東惠州、浙江(jiang)石(shi)化舟山、恒力(li)石(shi)化大連長興(xing)島等(deng)千(qian)萬噸(dun)級(ji)煉(lian)油(you)(you)煉(lian)化項目(mu)(mu),以及神華寧煤(mei)集團、伊泰伊犁(li)能源公司、兗礦集團等(deng)百萬噸(dun)級(ji)煤(mei)制油(you)(you)項目(mu)(mu),產品還(huan)出口德國、意大利、沙特、伊朗、科(ke)威特、印度、巴基斯坦、馬來(lai)西亞等(deng)國家。太鋼熱卷成(cheng)功(gong)供(gong)應(ying)PDO天(tian)然(ran)氣管(guan)道(dao)項目(mu)(mu)、阿穆(mu)爾天(tian)然(ran)氣項目(mu)(mu),中(zhong)(zhong)(zhong)板(ban)成(cheng)功(gong)助力(li)中(zhong)(zhong)(zhong)海(hai)油(you)(you)江(jiang)蘇LNG配套管(guan)道(dao)項目(mu)(mu)、江(jiang)蘇LNG氣化高(gao)端裝備項目(mu)(mu)。
武(wu)進(jin)不(bu)銹開發了具(ju)有自主知(zhi)識產(chan)權的高(gao)壓臨(lin)(lin)氫(qing)用大(da)口(kou)徑厚壁N08825合金管,產(chan)品(pin)的機(ji)械、理化(hua)性能達到國(guo)際先進(jin)水平,滿足高(gao)壓臨(lin)(lin)氫(qing)用合金無(wu)(wu)縫管的使(shi)用要求。產(chan)品(pin)用于中化(hua)泉州1200萬噸/年煉(lian)油(you)項目(mu)(見圖3-1-2),替代進(jin)口(kou)、節約了成本、縮短了交貨期,為(wei)項目(mu)的按時順利投產(chan)奠定(ding)了堅(jian)實的基礎,受到了中化(hua)泉州的表揚。武(wu)進(jin)不(bu)銹還為(wei)俄羅斯(si)阿菲普(pu)斯(si)基煉(lian)油(you)廠(見圖3-1-3)提供油(you)氣輸送(song)用TP304/304L、TP316/316L、S31254不(bu)銹鋼(gang)焊管12000余噸,創匯4700萬美元;為(wei)Horst Kurvers Gmbh 提供雙相鋼(gang)無(wu)(wu)縫鋼(gang)管2500余噸,創匯1600萬美元。

大(da)明不銹鋼(gang)服務石化、空(kong)分等(deng)行(xing)業(ye),主要包括大(da)型(xing)(xing)容器(qi)的(de)制作,材料涵(han)蓋(gai)普通不銹鋼(gang)、超(chao)級奧氏體不銹鋼(gang)、雙相(xiang)不銹鋼(gang)、鎳基合金等(deng);LNG項目大(da)型(xing)(xing)儲罐(guan)的(de)制造、LNG等(deng)行(xing)業(ye)小型(xing)(xing)容器(qi)的(de)制造,主要材料為304、316L等(deng);同時還(huan)涵(han)蓋(gai)角鋼(gang)、法蘭、封頭、結構件等(deng)的(de)綜合配套,如圖3-1-4~圖3-1-8所示。

武進不(bu)銹開發出了(le)具有優良的抗(kang)腐(fu)蝕性、低溫韌(ren)性和良好的低溫強度(du)的LNG用大口徑焊管,助(zhu)力大型LNG裝備(bei)國(guo)產(chan)化(hua)。2009年產(chan)品供貨江蘇LNG項(xiang)目(mu),作(zuo)為國(guo)內第一個國(guo)產(chan)化(hua)LNG項(xiang)目(mu),該(gai)項(xiang)目(mu)于2011年正(zheng)式投產(chan)(見圖3-1-9)。

江蘇新宏大集團開發的不銹鋼(gang)制30萬噸大型磷(lin)酸(suan)裝置攪拌設(she)備和反應釜如圖(tu)3-1-10和圖(tu)3-1-11所示(shi)。




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