Tubo sem costura de aço inoxidável TP 347 347H
Pesquisa e desenvolvimento de tubo sem costura de aço inoxidável TP347H de parede grossa de grande diâmetro para unidade de hidrogenação petroquímica
O que é tubo sem costura de aço inoxidável TP347H?
AISI: 347TP347H
EUA: S34700 S34709
EM: 1,4912
tubo sem costura, acessórios para tubos, flange.
O ambiente de aplicação e os requisitos técnicos do tubo sem costura de aço inoxidável 347 347h en 1.4912 na unidade de hidrogenação petroquímica, estudou sistematicamente e resumiu as principais características técnicas do processo de produção de tubo sem costura de aço inoxidável de parede grossa de grande diâmetro, como tecnologia de fundição e controle, plástico processo de conformação, processo de perfuração a quente, processamento de tubos de laminação a frio, tratamento térmico de solução sólida e seu impacto no desempenho do produto. A especificação UNS TP347 é produzida experimentalmente com sucesso Ф 610mm × parede 59,54mm tubo sem costura de aço inoxidável austenítico de parede grossa de grande diâmetro. Os resultados do teste mostram que os índices técnicos do tubo de aço produzido experimentalmente atendem aos requisitos da norma ASTM A312 e das condições técnicas gerais para aquisição de tubos de aço,
Palavras-chave: grande diâmetro; Parede grossa; Hidrogenação petroquímica; Cano de aço inoxidável
Atualmente, com a transformação e desenvolvimento das indústrias petroquímicas e carvoquímicas, a fim de buscar os melhores benefícios econômicos, a escala das unidades tende a ser de grande escala, grande escala, refino e integração química, aglomeração industrial e desenvolvimento sustentável. Atualmente, grandes plantas químicas, como 10 milhões de toneladas de refino de petróleo, 1 milhão de toneladas de eteno e 4 milhões de toneladas de liquefação indireta de carvão, tornaram-se o principal equipamento de refino e química da indústria. O hidrocraqueamento, hidrogenação de resíduos, craqueamento catalítico, hidrofino, reforma catalítica e outras unidades de hidrogenação de apoio ao refino e indústria química são medidas importantes para melhorar a utilização dos recursos petrolíferos, promover a conversão eficiente do óleo pesado para obter mais derivados leves como a gasolina e diesel, adaptar-se a padrões de emissão cada vez mais rigorosos, tubo de aço inoxidável sem costura 347h, melhorar o meio ambiente, controlar neblina e outras poluição, promover o desenvolvimento verde e lidar com as mudanças climáticas globais. Portanto, como um processo de reação particularmente importante na indústria petroquímica, o processo de hidrogenação é o elo central do refino de produtos petrolíferos, atualização e processamento de óleo pesado. Pode refletir o nível de refino e é um símbolo para medir o nível de desenvolvimento da tecnologia de refino de petróleo e carvão de um país. processo de hidrogenação é o elo central do refino de produtos petrolíferos, modernização e processamento de óleo pesado. Pode refletir o nível de refino e é um símbolo para medir o nível de desenvolvimento da tecnologia de refino de petróleo e carvão de um país. processo de hidrogenação é o elo central do refino de produtos petrolíferos, modernização e processamento de óleo pesado. Pode refletir o nível de refino e é um símbolo para medir o nível de desenvolvimento da tecnologia de refino de petróleo e carvão de um país.
1. Análise do ambiente do aplicativo
Com a utilização de recursos de petróleo bruto com alto teor de enxofre e a promoção da conversão eficiente de petróleo pesado (resíduo) para obter mais derivados de petróleo leve, como gasolina e diesel, tecnologias-chave como a tecnologia de hidrotratamento de óleo pesado (resíduo) (RHT) e sua combinação novo processo com craqueamento catalítico (FCC) (RICP) melhoraram significativamente o rendimento de produtos petrolíferos leves. A temperatura geral de trabalho da unidade de hidrogenação é de cerca de 400 ℃ e a pressão é de 10 ~ 15MPa. O meio de transmissão geralmente inclui óleo pesado (resíduo), vários catalisadores, detergentes, hidrogênio, resíduos residuais (sulfeto, água ácida), etc. A unidade de hidrocraqueamento precisa operar sob condições de alta temperatura, alta pressão e hidrogênio (alta proporção H2 (H2S), H2 + óleo e gás (H2S)) meio corrosivo. H+, HS - e S2 - serão ionizados na solução aquosa. A corrosão do aço inoxidável é um processo de despolarização do hidrogênio. É fácil causar trincas induzidas por hidrogênio (HIC), trincas por corrosão por aplicação de sulfeto (SSCC) e corrosão eletroquímica [6-11]; Também é acompanhado pelas alterações dos teores de CO2, NH4 + e CN -, valor de pH e muitas outras condições [12-13], resultando na ruptura e falha do corpo do tubo. Portanto, o tubo de aço inoxidável UNS s34700 TP347H usado em alta temperatura, alta pressão e ambiente de hidrogênio precisa ter boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Também é acompanhado pelas alterações dos teores de CO2, NH4 + e CN -, valor de pH e muitas outras condições [12-13], resultando na ruptura e falha do corpo do tubo. Portanto, o tubo de aço inoxidável UNS s34700 TP347H usado em alta temperatura, alta pressão e ambiente de hidrogênio precisa ter boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Também é acompanhado pelas alterações dos teores de CO2, NH4 + e CN -, valor de pH e muitas outras condições [12-13], resultando na ruptura e falha do corpo do tubo. Portanto, o tubo de aço inoxidável UNS s34700 TP347H usado em alta temperatura, alta pressão e ambiente de hidrogênio precisa ter boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão.
2 Condições e requisitos técnicos para tubos
2.1 Composição química
Os principais elementos químicos que afetam a corrosão por H2S no aço são C, Mn, P e S. C é o principal elemento que forma a fase M23C6. Com o aumento do teor, é fácil produzir a segregação do carboneto, resultando no desvio de dureza entre a área de segregação e a organização circundante, resultando em HIC Corrosion [14]. Ao atender o desempenho do tubo de aço, controlar w (c) ≤ 0,08% na medida do possível; O elemento S forma inclusões não metálicas MNS e FES no aço, resultando em microestrutura local solta e induzindo trincas induzidas por hidrogênio (HIC) ou trincas por corrosão por aplicação de sulfeto (SSCC) em ambiente úmido de H2S. Portanto, o conteúdo de S é estritamente controlado para que seu w(s) ≤ 0,015%; P pode reduzir a zona de fase austenita e formar um composto de baixo ponto de fusão com o aço, de modo que seu w(P) ≤ 0,03%; Mn e Si são os principais elementos para formar inclusões. A norma americana ASTM A312 requer w (MN) ≤ 2,0%, w (SI) ≤ 1,0%, e o controle de conteúdo real é mais rigoroso. tubo de aço inoxidável 347H fabricado na china
2.2 Inclusões não metálicas
As inclusões não metálicas são fáceis de causar enriquecimento local de hidrogênio para formar hidrogênio molecular, e o aumento de alta pressão de hidrogênio é fácil de produzir rachaduras. Portanto, a redução, dispersão e esferoidização de inclusões não metálicas, especialmente inclusões de sulfetos, podem melhorar a estabilidade do aço em meio H2S [15]. De acordo com o padrão de inclusões não metálicas em ASTM E45: sulfeto ≤ grau 1,5; Silicato ≤ grau 1,5; Alumina ≤ grau 1,5; Óxido esferoidizado ≤ grau 1,5; Número total de níveis ≤ 5,0; Não há segregação e estrutura não homogênea em faixas com tamanho superior ao grau 2,5 no padrão E45.
2.3 Desvio dimensional e qualidade de aparência
O desvio permitido da espessura da parede do tubo 347 sem costura é de ± 12,5%; O comprimento do ramo único não deve ser inferior a 5,5m; O grau de curvatura do tubo de aço não deve ser superior a 2mm/M; A não circularidade e a espessura irregular da parede do tubo de aço não devem exceder 80% das tolerâncias do diâmetro externo e da espessura da parede, respectivamente. As superfícies interna e externa do tubo de aço devem estar livres de rachaduras, dobras, crostas, dobras rolantes, delaminação e outros defeitos.
2.4 Propriedades de tração
347h com o aumento da resistência do aço inoxidável, a sensibilidade à fragilização por hidrogênio aumenta; Um grande número de análises experimentais mostra que o valor máximo de dureza do aço sem SCC está entre hrc20 e 27, e hrc22 é considerado o valor crítico de dureza na engenharia [16]. Realize testes de tração à temperatura ambiente e 500 ℃ e atenda aos requisitos de propriedades mecânicas à temperatura ambiente e alta temperatura
2.5 Tamanho do grão e corrosão intergranular
O tamanho de grão de austenita original deve ser grau 4 ~ 7; O teste de corrosão intergranular é qualificado.
3 Processo de produção
Existem muitos métodos de fundição de aço inoxidável, incluindo fundição EAF + VOD ou AOD. Os novos materiais inoxidáveis Wujin e Yongxing resolvem em conjunto os principais problemas técnicos através de empresas a montante e a jusante da cadeia industrial, controlam a composição química e a pureza do aço dos produtos e garantem as propriedades mecânicas dos produtos à temperatura ambiente e alta temperatura; De acordo com o processo de tubo de laminação a frio de parede grossa de grande diâmetro, garanta a precisão dimensional, a qualidade da superfície e o tamanho do grão do tubo de aço.
Fluxo do processo de produção do tubo de aço produzido experimentalmente: EAF → AOD refino → lingote fundido → forjamento a quente → laminação → acabamento → perfuração a quente → decapagem → inspeção e retificação → laminação a frio → desengorduramento → tratamento térmico de solução → acabamento → decapagem → inspeção do produto acabado e teste → embalagem → armazenamento (produto acabado).
3.1 Tecnologia de fundição e controle
Na fundição, o equivalente de carbono deve ser controlado em um valor mais baixo, o teor de P e s deve ser estritamente controlado, as inclusões não metálicas no aço devem ser reduzidas e a pureza do aço deve ser melhorada. Ao mesmo tempo, os cinco elementos nocivos de baixo ponto de fusão Sn, como, Sb, Bi e Pb são controlados; A tecnologia chave é ① durante o refino inicial do forno a arco elétrico EAF, a composição da liga é regulada, a relação O2 / AR é continuamente ajustada e o teor de oxigênio é estritamente controlado durante a descarbonetação [17]; ② O refino AOD adota o processo de escória dupla e proporção de escória razoável para melhorar a capacidade da escória de absorver inclusões flutuantes; O processo de sopro de argônio adequado na parte inferior do forno pode flutuar totalmente as inclusões no aço fundido,
3.2 Tecnologia de conformação de plástico
O sistema de aquecimento de forjamento e laminação a quente é estabelecido: a temperatura do tarugo aumenta lentamente no processo de aquecimento para melhorar a consistência entre a superfície do tarugo e a temperatura central. Ao forjar, considere a queda de temperatura, modo de deformação e tempos de aquecimento, especialmente a temperatura final de forjamento ≥ 950 ℃, para evitar recristalização incompleta causada por temperatura muito baixa, resultando na formação de estrutura de grão misto com tamanho de grão irregular; No processo de forjamento, controle a temperatura de aquecimento e deformação, quebre o cristal colunar na superfície do lingote e a taxa de compressão do forjamento é ≥ 3, de modo a obter uma estrutura de grão uniforme.
3.3 Processo de perfuração a quente
Devido ao efeito de fixação do NBC precipitado no contorno de grão e movimento de discordância durante a perfuração térmica, dificulta o movimento de deslocamento e contorno de grão no cristal, resultando no fortalecimento da precipitação, e a resistência à deformação é relativamente grande [18]. Ajustar e otimizar o sistema de aquecimento do aço redondo revela a lei de interação e correlação entre a evolução da temperatura de perfuração do aço inoxidável de parede grossa de grande diâmetro em grande ângulo de rolamento, laminação cruzada e aerodinâmica de metal, estado de interface e vários fatores, ajustando e otimizando os parâmetros como como sistema de aquecimento, velocidade de perfuração a quente e deformação térmica, e dominar o mecanismo de geração de defeitos e método de regulação no processo de perfuração a quente de aço inoxidável de grande diâmetro [19-21],
3.4 Processo de tratamento térmico da solução
O ambiente úmido de corrosão por H2S da unidade de hidrogenação de alta pressão tem requisitos rigorosos de resistência, dureza, microestrutura, tamanho de grão e corrosão intergranular de tubos sem costura de aço inoxidável de grande diâmetro. Como um processo chave para garantir a microestrutura e as propriedades dos tubos acabados, o tratamento térmico por solução não apenas elimina o estresse de trabalho a frio, mas também afeta diretamente a resistência, resistência à corrosão, microestrutura e outras propriedades abrangentes dos tubos [22-23]. Durante o tratamento térmico de solução, de acordo com as características do tubo sem costura de aço inoxidável de grande diâmetro, estenda o tempo de aquecimento e o tempo de retenção suficiente para fazer com que os carbonetos se dissolvam totalmente e permaneçam na estrutura de austenita à temperatura ambiente, promover a distribuição uniforme dos elementos e obter baixa sensibilidade à corrosão intergranular. A temperatura de tratamento térmico do TP347 é controlada em 1150 ~ 1190 ℃, o fluxo e a taxa de água de resfriamento são aumentados e o tubo de alta temperatura é resfriado rapidamente através da faixa de sensibilização para evitar a tendência de corrosão intergranular e atender aos requisitos abrangentes de desempenho do tubo.
4 resultados de testes de desempenho
UNS S34700 ; UNS S34709; O tubo sem costura de aço inoxidável TP347 deve ser inspecionado de acordo com a composição química, propriedades mecânicas, tolerância dimensional, granulometria, ensaios ultrassônicos e hidráulicos não destrutivos de produtos acabados na norma americana ASTM A312/a312m-17 e acordos técnicos relevantes.
4.1 Composição química de 347h
A composição química acabada do tubo sem costura de aço inoxidável TP347 / TP347H atende aos requisitos da norma americana ASTM A312 / a312m-17
4.2 Inclusões não metálicas
A pureza dos materiais está relacionada com a resistência à corrosão dos materiais em uso. De acordo com o método de teste padrão ASTM e45-10 para determinação do teor de inclusão em aço, as amostras são coletadas no final do material de teste e o nível de inclusões não metálicas atende aos requisitos da norma
4.3 Desempenho de corrosão intergranular
De acordo com o método E na determinação ASTM a262-14 da sensibilidade à corrosão intergranular do aço inoxidável austenítico, nenhuma rachadura de corrosão intergranular é encontrada nas superfícies interna e externa da amostra, conforme mostrado na Figura 1. O desempenho de corrosão intergranular do aço inoxidável TP347 sem costura tubo é qualificado.
4.4 Tamanho do grão
O tamanho de grão é determinado de acordo com o método de teste ASTM e112-2013 para determinação do tamanho médio de grão. O tamanho do grão é grau 5,5, que atende aos requisitos de grau 4 ~ 7 da norma, conforme mostrado na Figura 2.
4.5 Desempenho de achatamento
De acordo com os requisitos da ASTM a530-2010 Requisitos gerais para tubos especiais de aço carbono e aço liga, o teste é realizado na máquina de teste de material universal servo eletro-hidráulica we-600c, e não há rachaduras visíveis no interior e exterior superfícies e faces finais, atendendo aos requisitos da norma astma312 / a312m-17 e condições técnicas gerais para aquisição de tubos de aço
4.6 Teste hidrostático, detecção ultrassônica de falhas e detecção de falhas penetrantes
Testado em máquina de teste hidrostático syd-610 (0-35 MPa) conforme norma ASTM a999 e condições técnicas gerais para aquisição de tubos de aço, atendendo os requisitos; O END foi realizado em detector ultrassônico de falhas ctb-1000 de acordo com a norma ASTM A312 / a312m-17 e condições técnicas gerais para aquisição de tubos de aço, que atendeu aos requisitos; A detecção de falhas penetrantes deve ser realizada na ranhura do tubo de aço de acordo com ASTM e165 método B e condições técnicas gerais para aquisição de tubos de aço. A norma exige testes na superfície externa e ranhura do tubo, o que atende aos requisitos.
ASTM A213 ASME SA213M Padrão para 347H Caldeira de Aço de Liga Austenítica Sem Costura, Superaquecedor
Tubo sem costura do trocador de calor, fábrica de tubos de aço inoxidável 347H
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