Vegyi üzem csővezetékeinek áttekintése
A vegyi feldolgozó üzemek a csőrendszerekkel szemben a legigényesebb feltételeket kínálják. A csöveknek olyan folyadékokat kell tartalmazniuk, amelyek magas hőmérsékleten és nyomáson erősen maró hatásúak lehetnek, és sok esetben mérgezőek vagy gyúlékonyak. A vegyipari üzemben a csőhibák következményei közé tartoznak a technológiai folyadékszivárgás, tüzek, robbanások, mérgező anyagok kibocsátása és környezeti károk. A csőanyag megfelelő kiválasztása ezért nem csupán mérnöki döntés -, hanem a biztonsági és a szabályozási megfelelés követelménye is.
A vegyi üzemek csővezetékeinek tervezési kódja az ASME B31.3 (Process Piping), amely szabályokat tartalmaz a vegyi és petrolkémiai üzemekben lévő csőrendszerek tervezésére, anyagokra, gyártására, tesztelésére és ellenőrzésére. A B31.3 a folyékony szolgáltatásokat normál, M (mérgező), D (alacsony veszély) és nagynyomású kategóriákba sorolja, és egyre szigorúbb követelményeket támasztanak a veszélyesebb szolgáltatásokkal szemben. A csöveket úgy kell megtervezni, hogy megfeleljenek a nyomás és a hőmérséklet legsúlyosabb kombinációjának, amely a normál működés, az indítás, a leállítás és bármely hiteles felborulás során várható.
Csőkövetelmények vegyi közegek szerint
A különböző kémiai közegekhez különböző csőanyagra van szükség a korrozivitásuk, hőmérsékletük és nyomásuk alapján. Kénsavas szolgáltatáshoz a szénacél alkalmas 95% feletti koncentrációra környezeti hőmérsékleten, de 95% alatti (különösen híg sav esetén) a korróziós sebesség drámaian megnő, amihez rozsdamentes acél 316 vagy magasabb ötvözetekre van szükség. A sósav esetében még a híg oldatok is erősen maró hatásúak a rozsdamentes acélra, ezért a legtöbb esetben magas-nikkelötvözetekre (Hastelloy C-276) vagy nem fémes csövekre van szükség. Salétromsavhoz a 304L-es rozsdamentes acél alkalmas a legtöbb koncentrációhoz, mivel a salétromsav passziválja a rozsdamentes acélt. Szerves oldószerekhez (szénhidrogének, alkoholok, ketonok) általában megfelelő a szénacél, kivéve, ha az oldószer nedves vagy korrozív szennyeződéseket tartalmaz.
A kloridos környezet különösen nagy kihívást jelent, mert pontozásos és feszültségkorróziós repedést (SCC) okoz az ausztenites rozsdamentes acélokban. A klorid SCC 60 fok feletti hőmérsékleten, 10 ppm kloridkoncentráció mellett is előfordulhat. Klorid-tartalmú folyamatáramok esetén a 316 liter (2-3% molibdénnel) jobb ellenállást biztosít a 304 literhez képest, de súlyos kloridos körülmények esetén duplex rozsdamentes acélok (2205, 2507) vagy nikkel alapú ötvözetek szükségesek. A Pitting Resistance Equivalent Number (PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N) egy hasznos szűrőeszköz a lyukasztási ellenállás összehasonlításához: a 304L PREN ~19, a 316L PREN ~25, a 2205 duplex PREN2 ~307, a duplex pedig a PREN2 ~306, a duplex pedig ~306.
Általános csőanyagok a vegyipar számára
| Anyag | Főbb jellemzők | Tipikus alkalmazások |
|---|---|---|
| Szénacél (A106 Gr.B) | Alacsony költség, jó szilárdság, korlátozott korrózióállóság | Nem{0}}korrozív folyadékok, gőz, víz, szénhidrogének |
| 304/304L rozsdamentes acél | Általános korrózióállóság, jó hegeszthetőség | Salétromsav, szerves savak, élelmiszer-feldolgozás |
| 316/316L rozsdamentes acél | Mo-fokozott lyukállóság, vegyipari szabvány | Kénsav (híg), kloridok (mérsékelt), oldószerek |
| Duplex 2205/2507 | Nagy szilárdság, kiváló SCC ellenállás | Klorid környezet, offshore, hőcserélők |
| Nikkelötvözetek (Inconel, Hastelloy) | Rendkívüli korrózióállóság, nagyon magas költség | HCl, H2SO4 (forró), HF, erősen maró hatású |
Korróziótípusok és anyagválasztás
General corrosion is uniform material loss over the entire surface, managed by adding a corrosion allowance (typically 1.5-6.0 mm) to the calculated wall thickness. Pitting is localized corrosion that creates small cavities, measured by the PREN value. Crevice corrosion occurs in shielded areas such as under gaskets and deposits, requiring alloys with higher molybdenum content. Stress corrosion cracking (SCC) is the most dangerous corrosion form - cracking occurs under the combined action of tensile stress and a corrosive environment, often without significant general corrosion. SCC can cause catastrophic failure with little warning. For chloride SCC, materials with higher nickel content (>20%) vagy duplex mikrostruktúrák biztosítanak ellenállást. A szemcsehatárokon a króm-karbid kicsapódása által okozott szemcseközi korróziót alacsony-széntartalmú (304L, 316L) vagy stabilizált minőségek (321, 347) használatával akadályozzák meg.
Nyomásbesorolás vegyi csővezetékekhez
A vegyi üzemek jellemzően ANSI 150# (2 MPa) és 600 # (10 MPa) közötti nyomásosztályokkal működnek, és olyan speciális eljárásokat alkalmaznak, mint a hidrokrakkolás és a polietiléngyártás 900{13}}2500 # (15-42 MPa) nyomáson. A nyomásbesorolás kiválasztása az ASME B31.3 tervezési szabályokat követi, a minimális falvastagság kiszámítása a következő képlettel történik: t=(P x D) / (2(SE + PY)). A vákuumszolgáltatáshoz a csőnek ellenállnia kell a külső nyomás összeomlásának, ami gyakran nehezebb ütemezést igényel, mint amit a belső nyomás önmagában diktálna. A hőmérséklet jelentősen befolyásolja a megengedett feszültséget – a környezeti hőmérsékleten megfelelő csőnek 400 fokos vastagabb falra lehet szüksége. Lásd a miCsőnyomás értékelési útmutatóátfogó számítási módszerekhez.
Különleges követelmények
A vegyszeres csövek gyakran speciális felületkezelést igényelnek. A zsírtalanítás eltávolítja az olajat és a zsírt a belső felületről, hogy megakadályozza a technológiai folyadék szennyeződését. A pácolás eltávolítja a malmi lerakódást és a hegesztési oxidokat. A passziválás (salétromsavval vagy citromsavval végzett kezelés) javítja a természetes króm-oxid réteget a rozsdamentes acélon, maximalizálva a korrózióállóságot. Hőkövetést (elektromos vagy gőz) alkalmaznak olyan csöveken, amelyeknek magas hőmérsékletet kell fenntartaniuk, hogy megakadályozzák a folyadék megszilárdulását vagy a viszkozitás növekedését. Az eltemetett vegyszercsövek külső korróziógátló-bevonatot igényelnek az ISO 21809 vagy azzal egyenértékű szabvány szerint. - lásdCsőbevonatozási útmutató. A vegyszeres csövekre vonatkozó NDT-követelmények a B31.3-onkénti folyadékszolgáltatási kategóriánként változnak, a normál üzemű hegesztési varratok 5%-ától az M kategóriájú szolgáltatás 100%-áig terjednek - lásd:
Kémiai csővezetékek szabványai
Az ASME B31.3 az elsődleges tervezési kód. Az ASTM anyagszabványai közé tartozik az A106 (szénacél), A312/A358 (rozsdamentes acél) és A335 (ötvözött acél). A vegyi üzemekre vonatkozó API szabványok közé tartozik az API 610 (szivattyúk) és az API 682 (tömítési rendszerek). Nemzetközi projektekre az EN 13480 (európai csővezeték kód) és a GB/T 20801 (kínai csővezeték kód) szabványok vonatkozhatnak. Az Európai Unióban telepített berendezések esetében meg kell felelni a PED irányelv követelményeinek. A nemzetközi szabványok teljes összehasonlítása elérhető nálunkCsőszabványok összehasonlítása(59).
Hogyan szerezzünk vegyszercsövet
A vegyszeres cső megrendelésekor adja meg a következő paramétereket: folyadék összetétele és koncentrációja, vizes oldatok pH-tartománya, üzemi hőmérséklet (normál és kivitel), üzemi nyomás (normál és kivitel), alkalmazandó kód (ASME B31.3 vagy egyéb), NDT követelmények, tanúsítási követelmények (MTC 3.1 vagy 3.2), valamint bármilyen speciális felület előkészítés (pácolás, passziválás). A ManufacturerPipe szénacélból, rozsdamentes acélból és ötvözött acélból készült csöveket szállít kémiai alkalmazásokhoz, tapasztalattal rendelkezik a finomítók, petrolkémiai üzemek és finomkémiai létesítmények ellátásában világszerte.
Vegyipari csőre van szüksége?
Lépjen kapcsolatba mérnöki csapatunkkal, ha anyagválasztási útmutatást és versenyképes árakat szeretne kapni a vegyszeres szerelvénycsövekre vonatkozóan.
Kérjen árajánlatot
Termékkategóriák
