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)。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(chen)淀硬(ying)化不銹(xiu)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,應正確合理選用不銹鋼(gang)。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(chao)級奧(ao)氏體不銹鋼與某些鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼等。
在(zai)幾個(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)類中(zhong)(zhong),目前使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)多為奧氏(shi)(shi)體類不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),特別是在(zai)煉油、油氣儲存及集(ji)輸、化(hua)工等(deng)設(she)備(bei)中(zhong)(zhong)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)廣泛。在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)品種(zhong)的(de)選擇上,一般以304為主,其中(zhong)(zhong)304(18-8類)牌號(hao)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)、管鍛(duan)件(jian)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)最大(da),316、304L、316L的(de)板(ban)、管、鍛(duan)件(jian)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)較大(da),還有TP321、TP347、TP316牌號(hao)的(de)鍋(guo)爐(lu)管、換(huan)熱器(qi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)也(ye)較大(da)。例如,304不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)建造聚(ju)合物儲罐(guan)、熱交換(huan)器(qi)外殼等(deng);部分反應(ying)器(qi)塔(ta)內件(jian)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)316L、TP347等(deng);輸送(song)冰醋(cu)酸的(de)液體汽車(火車罐(guan)車)一般使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)304和306鋼(gang)(gang)(gang)板(ban);在(zai)500~600℃使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)石化(hua)裝(zhuang)置,其設(she)備(bei)與(yu)管道材料一般以選用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)各(ge)種(zhong)奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為主,如304H、316、321等(deng)奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)已得到了廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong);對于(yu)生產尿素的(de)裝(zhuang)置,由于(yu)存在(zai)氨基甲(jia)酸銨冷(leng)(leng)凝液,有較強的(de)腐蝕(shi)性(xing),一般在(zai)汽提塔(ta)、分離器(qi)、冷(leng)(leng)凝器(qi)中(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)316L不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);在(zai)原油勘探和開發中(zhong)(zhong)常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)含Cr22以上的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)無磁鉆(zhan)鋌(ting)和鉆(zhan)桿。表3-1-1給(gei)出了部分常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)石化(hua)行業的(de)304、316類不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)情(qing)況(kuang)。


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。
雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼通常含有(you)較高(gao)含量的(de)(de)鉻、鉬、氮,而(er)且(qie)具(ju)有(you)奧氏體和(he)鐵素體各約占一半的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)組織特(te)點,這(zhe)賦予(yu)其優良的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性能(尤其是在(zai)含氯環境中(zhong)優良的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)及(ji)應力腐蝕(shi)(shi)性能)、較高(gao)的(de)(de)強度和(he)良好的(de)(de)焊接性能等。隨(sui)著國(guo)內加工高(gao)含硫原油數(shu)量的(de)(de)激增(zeng),以及(ji)原料油直(zhi)接加氫等新工藝的(de)(de)應用,雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)介質腐蝕(shi)(shi)性較高(gao)的(de)(de)石化工業設備、加熱爐及(ji)管道的(de)(de)應用越來越廣。由(you)于具(ju)有(you)特(te)殊的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性能,雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)石化行業中(zhong)正迅速得到推廣與運用,雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼管用量逐漸增(zeng)大(da)。
目前我國(guo)石(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)行(xing)業(ye)不銹鋼材料國(guo)產(chan)化(hua)率水平比較高(gao)。如為滿足石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)、化(hua)工行(xing)業(ye)反(fan)應(ying)塔、脫硫(liu)塔、加氫反(fan)應(ying)器(qi)等(deng)大(da)(da)型關鍵(jian)設(she)備對(dui)高(gao)強度(du)、耐腐蝕、易焊(han)接材料的要求,太(tai)鋼等(deng)企業(ye)研發的316、321、304系不銹鋼中(zhong)厚板和精密(mi)焊(han)帶,已(yi)應(ying)用于中(zhong)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)大(da)(da)慶石(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)、中(zhong)石(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)浙(zhe)江鎮(zhen)海(hai)、中(zhong)海(hai)油(you)(you)廣東惠州、浙(zhe)江石(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)舟山、恒力(li)石(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)大(da)(da)連長(chang)興島等(deng)千(qian)萬噸級煉油(you)(you)煉化(hua)項目,以及神華寧煤集團、伊泰伊犁(li)能源公(gong)司、兗(yan)礦集團等(deng)百萬噸級煤制油(you)(you)項目,產(chan)品還出口(kou)德國(guo)、意大(da)(da)利、沙(sha)特、伊朗、科威特、印度(du)、巴(ba)基斯坦、馬(ma)來西亞等(deng)國(guo)家(jia)。太(tai)鋼熱(re)卷成功(gong)供應(ying)PDO天然氣管道(dao)項目、阿穆爾(er)天然氣項目,中(zhong)板成功(gong)助力(li)中(zhong)海(hai)油(you)(you)江蘇LNG配(pei)套管道(dao)項目、江蘇LNG氣化(hua)高(gao)端裝備項目。
武(wu)進不(bu)銹開發(fa)了具有自主知識產(chan)權的(de)(de)高(gao)壓(ya)臨(lin)氫(qing)用大口(kou)徑(jing)厚壁N08825合金管(guan),產(chan)品的(de)(de)機械、理化性能達到(dao)國際先進水平,滿足高(gao)壓(ya)臨(lin)氫(qing)用合金無縫(feng)管(guan)的(de)(de)使用要求。產(chan)品用于中化泉州1200萬噸(dun)/年煉油項(xiang)目(見圖3-1-2),替代進口(kou)、節約了成本、縮短了交貨(huo)期,為項(xiang)目的(de)(de)按時順利投產(chan)奠定了堅實的(de)(de)基(ji)礎(chu),受到(dao)了中化泉州的(de)(de)表揚。武(wu)進不(bu)銹還為俄羅(luo)斯阿菲普斯基(ji)煉油廠(見圖3-1-3)提供油氣輸(shu)送用TP304/304L、TP316/316L、S31254不(bu)銹鋼焊管(guan)12000余(yu)噸(dun),創匯(hui)4700萬美(mei)元;為Horst Kurvers Gmbh 提供雙相(xiang)鋼無縫(feng)鋼管(guan)2500余(yu)噸(dun),創匯(hui)1600萬美(mei)元。

大明不銹鋼(gang)(gang)服務石化(hua)、空分等行業(ye),主要(yao)包(bao)括大型容(rong)(rong)器的(de)(de)制(zhi)作,材(cai)料涵(han)蓋(gai)普通不銹鋼(gang)(gang)、超級奧氏體不銹鋼(gang)(gang)、雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)、鎳基合金等;LNG項目大型儲罐的(de)(de)制(zhi)造、LNG等行業(ye)小型容(rong)(rong)器的(de)(de)制(zhi)造,主要(yao)材(cai)料為304、316L等;同時還涵(han)蓋(gai)角(jiao)鋼(gang)(gang)、法蘭、封頭、結構(gou)件(jian)等的(de)(de)綜合配(pei)套,如圖3-1-4~圖3-1-8所(suo)示。

武(wu)進不銹(xiu)開發(fa)出(chu)了具(ju)有優良的(de)抗腐蝕性(xing)、低(di)溫(wen)韌(ren)性(xing)和良好的(de)低(di)溫(wen)強度的(de)LNG用(yong)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項目,作為國(guo)內第一個國(guo)產(chan)化LNG項目,該項目于(yu)2011年(nian)正式投產(chan)(見圖3-1-9)。

江蘇新宏大(da)集(ji)團開發的不銹鋼制30萬(wan)噸大(da)型(xing)磷酸裝置攪拌設(she)備和反應(ying)釜如圖3-1-10和圖3-1-11所示。




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