Säteilyputkilämmitin on kaasulämmitteinen infrapunalämmitysjärjestelmä, joka tuottaa lämpöä polttamalla polttoainetta suljetun metalliputken sisällä ja säteilemällä lämpöener...
READ MOREPetrokemian arvo on metallikomponenttien valmistusprosessi – tehokkaasti korkeita lämpötiloja kestävistä seoksista, lämpökestävistä teräksistä ja korroosionkestävistä superseoksista – jotka on suunniteltu kestämään petrokemian käsittelylaitoksissa, jalostamoissa ja kemikaalien tuotantolaitoksissa esiintyviä äärimmäisiä lämpö-, mekaanisia ja kemiallisia olosuhteita. Nämä valukappaleet muodostavat rakenteellisen ja toiminnallisen rungon sellaisille laitteille, kuten krakkausuunin putkille, säteilykääreille, katalyyttikannattimille, venttiilirungoille, pumppukoteloille ja putkistoliittimille, jotka toimivat tiiviisti600 °C:n ja yli 1 100 °C:n lämpötiloissa aggressiivisissa ainesissa.
Toisin yleiskäyttöiset arvokappaleet, petrokemian valukappaleiden on täytettävä tiukat materiaalistandardit, jotka liittyvät virumisenkestävyyteen, hapettumisenkestävyyteen, hiiltymisen kestävyyteen ja lämpöväsymiskestävyyteen – ominaisuudet, jotka saavutetaan erityisen valituilla metalliseosillä ja valvotuilla arvoilla. Jalostamoiden ja kemiantehtaiden infrastruktuurin luotettavuudesta ammattien insinöörien, laitosoperaattoreiden ja hankinta-alan ammattilaisten ymmärtäminen, mitä petrokemian arvo on, miten se tuotetaan ja mitä materiaalivaihtoehtoja on saatavilla.
Petrokemian laitoksen toimintaympäristö on yksi suurin mitkään suunnitelluista materiaaleista. Esimerkiksi eteenikrakkareiden uuniputket kiertävät ympäristön ja prosessin lämpötilan ylittävien lämpötilojen välillä 1050 °C useita kertoja kertoja koksinpoiston aikana. Vedyn tuotantolaitosten höyryreformerin putket kestävät sisäiset paineet 20-40 bar yli 900 °C:n metallin lämpötiloissa jatkuvaan 50 000 - 100 000 tunnin ajoon niiden suunnittelun aikana.
Vakiohiiliterästai niukkaseosteiset teräsvalut eivät kestä nämä alueella. Vikatilat, liittyvät petrokemian valukappaleiden on kestettävä, ovat:
Jokainen näistä hajoamismekanismeista vaatii erityistä seos- ja arvoprosessivastetta – minkä vuoksi petrokemian valu on erillinen tieteenala laajemmalla valimotekniikan alalla.
Seoksen valinta petrokemian valua varten lämpötilan, paineen, nestekemian ja vaaditun käyttöiän erityiseen yhdistelmään. Hallitsevat metalliseosperheet ovat:
HK-40-seos (25Cr-20Ni) oli höyryreformerin ja eteenin krakkausputkien työhevonen vuosikymmeniä. Se tarjoaa hyvän hapettumisenkestävyyden jopa 1050 °C ja riittävä virumilujuus kohtalaisiin käyttötarkoituksiin. HP-laatu (26Cr-35Ni) laajentaa tätä suorituskykyä; HP-modifioidut seokset niobiumin (Nb), titaanin (Ti) tai volframin (W) lisäyksillä pidentävät entisestään virumismurtumisaikaa 30–50 % olennaiseen HP:hen stabiilien karbidifaasien saostumisen kautta austeniittimatriisiin.
Nämä seoksia valmistaa olennaisesti keskipakovalu putkimaisille tuotteille ja staattinen arvo liittimiin, jakotukkin ja jakolaatikoihin.
Vaativimpiin petrokemian sovellusksiin – kaasuturbiinikäyttöiset kompressorikomponentit, korkean lämpötilan venttiilien sisäosat ja katalyytin tukiritilät, jotka toimivat yli 1 100 °C:ssa – nikkelipohjaiset superseokset tarjoavat tarvittavan lujuuden ja hapettumisenkestävyyden yhdistelmän. Tämän luokan seokset sisältävät olennaisesti 60-75 paino-% nikkeliä lisättynä kromia (15–22 %), kobolttia, molybdeeniä, alumiinia ja titaania. γ′ (gamma-prime) sakkafaasi antaa näille seoksille valitseen lujuuden korkeissa lämpötiloissa.
Investointivalu (Investointivalu (wax -prosessi) on monimutkaisten nikkelisuperseosten petrokemian komponenttien hallitseva reitti, sillä siksi voidaan valmistaa geometrian vaatimat ohuet seinämät, sisäiset kanavat ja tiukat toleranssit.
Pääasiassa kulumiselle ja komponentille lämpötilalle altistuvatit – katalyyttipedin tukiritilät, syklonierottimet FCC-yksiköissä, liukuventtiilit – on useassa valettu runsaskromista raudastaan (25–30 painoprosenttia Cr) tai kulutusta kestävistä teräksistä. Nämä materiaalit tarjoavat kovuutta HRC 55–65 ja hyvä kulutuskestävyys hankaavaa eroosiota vastaan samalla kun se pysyy kustannustehokkaana suurten poikkileikkausten arvoissa.
Kobolttipohjaiset seokset, kuten Stellite-perheeseen kuuluvat, tarjotan sulfidaatio- ja kuumakorroosionkestävyyden nikkelipohjaisiin seoksiin ammattissa lämpötiloissa. Niitä käyttää jalostamoiden venttiilien istukkaisiin, suuttimiin ja kulutuspintoihin, joissa rikkiä voi virrat hajottaisi nikkeliseoksia nopeasti.
Petrokemian valun geometria, seos, tuotantomäärä ja mittatoleranssivaatimukset määräävät, mikä valimoprosessi on sopivan. Neljä yleisimmin käytettyä prosessia ovat:
Keskipakovalu on hallitseva prosessi lieriömäisten putkimaisten petrokemiallisten komponenttien valmistuksessa: uuniputket, säteilyputket, reformerputket ja siirtolinjan liittimet. Sula seos kaadetaan pyörivään muottiin; keskipakovoima - alussaisesti 60-100 g — ajaa metallin muotin seinää vasten ja karkottaa kuonaa, oksideja ja kaasusulkeumia kohti porausta, jossa ei saa työstää pois.
Tuloksena on putki, jossa on a tiheä, suunnattu jähmettynyt mikrorakenne OD (hot face) ja puhtaampi, homogeenisempi rakenne ID:ssä. Seinämän paksuuden tasaisuus ±5 % saavutetaan rutiininomaisesti. Jopa 6 metrin pituisia putkia ja 50 mm - 600 mm ulkohalkaisijoita valmistaa yhdellä kaatamalla.
Investointivalu lähellä verkon muotoisia petrokemian valukappaleita tulevalla mittatarkkuudella toleranssit ±0,1 - ±0,3 mm ovat saavutettavissa – ja erinomainen pintakäsittely (Ra 1,6–6,3 µm valussa). Prosessi soveltuutikäyttösti monimutkaisille geometrioille: poltinsuuttimille, pyörresiiveille, turbiiniisille siipipyörille ja instrumenttien liitoksille, jotka vaativat laajaa koneistusta, jos ne valmistetaan muilla menetelmillä.
Komponentin vahakuvio päällystetään keraamisella lietteellä useissa kerroksissa ( mennessä 7-12 kerrosta) kuorimuotin rakentamiseksi. Vaha sulatetaan, kuori poltetaan keraamiseen kovuuteen ja seos valetaan tyhjiössä tai kontrolloidussa ilmakehässä reaktiivisten seosaineiden, kuten alumiinin ja titaanin, hapettumisen estämiseksi.
Suurille, suurelle arvoille petrokemian valukappaleille – venttiilirungoille, pumppupesille, jakotukin lohkoille ja suurille laippoille – hiekkavalu on edelleen taloudellisin prosessi. Vihreä hiekka, furaanihartsisidottu hiekka tai keset hiekkamuotit sopivat sopivat raamiiin seoksiin ja painoihin useista kilosta useisiin tonneihin. Mittatoleranssit ovat laajempia kuin sijoitusvalu ( nykyisesti CT8–CT12 ISO 8062:n mukaan ), mutta tämä on tarkoitettua painetta pidättäville kappaleille, jotka työstetään kriittisillä pinnoilla.
Jotkut keskimääräiset petrokemian valukappaleet – vakioputkiliittimet, supistimet ja kulmakappaleet kuumuutta kestävistä seoksista – valmistetaan kestävissä metallimuotteissa (grafiitti tai koneistettu teräs) painovoimavalolla. Pysyvä muottivalu antaa nopeamman jäähtymis huomion kuin hiekkavalu, mikä tuottaa hienomman raekoon ja jonnekin paremmat mekaaniset ominaisuudet oikeusin työkaluinvestoinne huomion sijoitusvaluumuotteisiin.
Seuraavassa taulukossa on yhteenveto tärkeimmistä petrokemian arvotuoteluokat, niiden mukaiset seokset, käyttöolosuhteet ja arvoprosessit:
| Tuote | Tyypillinen seos | Max. Huoltolämpötila | Arvoprosessi | Ensisijainen vikatila vastustettu |
|---|---|---|---|---|
| Etyleenikrakkauksen säteilyputket | HP-Nb, HP-W | 1 100 °C | Keskipakoinen | Hiipiä, hiiletys |
| Höyryreformerin putket | HK-40, HP-Micro | 950 °C | Keskipakoinen | Hiipiä, hapettuminen |
| Säteilyputkikokoonpanot (teolliset uunit) | 25Cr-35Ni, 35Cr-45Ni | 1080 °C | Keskipakoinen / staattinen | Lämpöväsymys, hapetus |
| FCC syklonierottimet | Korkean Cr-raudan, HH-seos | 800 °C | Hiekkavalu | Eroosio-korroosio |
| Polttimen suuttimet ja kärjet | Ni-pohjainen superseos | 1 150 °C | Sijoitusvalu | Hapetus, lämpöshokki |
| Venttiilirungot (korkean lämpötilan huolto) | CF8M (316SS), WC9 | 650 °C | Hiekkavalu | Korroosio, paineen ryömintä |
| Materiaalikorit ja tarjottimet | 25Cr-20Ni, 35Cr-45Ni | 1050 °C | Staattinen / hiekkavalu | Hapetus, lämpöväsymys |
| Akseliholkit ja tukivarret | Lämmönkestävää terästä | 900 °C | Investointi / hiekka | Kulumista, virumista, hapettumista |
Korkealaatuisen petrokemian arvon tuottaminen sisältää tiukat suunnittelu-, metallurgiset ja laatuvaiheet. Tyypillinen työnkulku tilauksen vastaanottamisesta lähetykseen etenee seuraavasti:
Painelaakereiden huollossa käytettävien petrokemian valukappaleiden on kansainvälisesti tunnustettujen standardien mukaisia. Eniten viitattuja ovat:
Petrokemian arvon jatkuva parantaminen parantaa sen kemiallinen koostumus, myös jähmettymisen ja lämpökäsittelyn aikana kehittyvä mikrorakenne. Mikrorakenteen tärkeimmät ominaisuudet ja niiden tekninen merkitys ovat:
HP- ja HK-seoksissa kromikarbidit (M23C6) saostuvat raerajoilla jähmettymisen ja käytön aikana. Hyvin jakautunut, osittain epäjatkuva kovametalliverkko sijoittaaraerajaa, joka vastustaa virumista. Kuitenkin, jos karbidit muodostavat jatkuvan kalvon raerajien ympärille - hidas jäähdytysten tätä tilaa - ne luovat hauraan polun rakeiden väliselle murtumiselle. Valimon jäähdytys lasken säätö ja lasken hehkutuslämpötilan ovat kriittisiä halutun karbidimorfologian saavuttamiseksi.
Korkean lämpötilan virumisenkestävyyttä varten a karkea raerakenne (ASTM-raekoko 1-3) on yleensä edullinen, koska pitää raerajaa tarkoittaa raeraajan liukumista virumismuodonmuutosyksikköä kohtaan. Keskipakovalu tervesti karkeamman rakeisen ulkopinnan (hitaampi jäähdytys muotin ulkopintaa vasten) ja hienompaa rakeisuuttaa – ID-raevyöhyke koneistetaan sisäpinnalla todella pois paineen kantavia putkisovellutuksia varten.
Sigma (σ) -faasi, hauras metallien yhdistetty yhdiste, jossa on tosiasiallinen kromia, rautaa ja ybdeeniä, voi muodostua austeniittisiin arvokappaleisiin, jotka altistetaan lämpötiloissa 600°C ja 900°C pitkiksi ajoiksi. Sen muodostuminen vähentää sitkeyttä ja taipuisuutta dramaattisesti. Huolellinen koostumuksen hallinta – erityisesti piin rajoittaminen ja ferriittipitoisuuden vähentäminen – minimoi sigmafaasin muodostumisriskin petrokemian valun käyttöiän aikana.
Eteenin tuotantoon tarkoitettujen höyrykrakkausuunit edustavat keskipakovalettujen lämpökestävien metalliseosputkien suurinta sovellusta. Yksi eteenirakkausyksikkö voi sisältää 600 - 1200 putkikokoonpanoa , päästä päästäle useista keskipakovatuista putkiosista, jotka on hitsattu päästä päähän. Tyypillinen suunnittelun elinkaaren tavoite on 100 000 tuntia , ja putken vaihto – suunniteltu seisokkitoiminto – ajoitetaan samaan aikaan muun suunnitellun huollon kanssa tuotantohäviöiden minimoimiseksi. Kehitty HP-Micro-lejeeringit, parantavat ontty mikroseosta 2-3 kertaa pidempään tavallinen HP asiantuntijassa käyttölämpötiloissa.
Höyrymetaanireformointiuuneissa (SMR) sadat reformointiputket, jotka on täytetty nikkelikatalyytillä, toimivat ulkoisissa lämpötiloissa, jotka ylittävät 950 °C ja sisäiset paineet 20-40 bar . Nämä putket ovat prosessiteollisuuden raskaimmin kuormitettuja virumiskomponentteja. Keskipakovaletut HK- tai HP-laatuiset putket, seinämän paksuus on täsmälleen sovitettu jännitysmurtuman suunnittelulaskelmaan, ovat vakioratkaisu. Pienetkin koostumuksen poikkeamat – hiilipitoisuus 0,03 painoprosenttia alle määrittelyn – voidaan vähentää 100 000 tunnin repeytysjännitystä 900 °C:ssa 5-8 MPa , merkittävä rangaistus jännitysrajoitteisessa rakenteessa.
Öljynjalostamoiden FCC-yksiköt muuttavat jatkuvasti kaasuöljyn bensiiniksi, dieseliksi ja nestekaasuksi saattamalla sen kosketukseen kuuman katalyytin kanssa noin lämpötilassa. 700-800 °C . Sisäiset komponentit – syklonierottimet, pystyputket, nousuputken päätelaitteet ja liukuventtiilit – altistuvat korkealle lämpötilalle, hankaaville katalyyttihiukkasille ja rikkiä sisältäville virroille. Korkeakromi rautavaluja ja sisäpiton lämpökestävät teräshiekkavaluja käytetään laajalti kaikissa FCC:nosissa niiden täydellisenä kulumisen ja korroosionkestävyyden vuoksi.
Perinteisten petrokemian laitosten lisäksi lämpökestävät arvokappaleet ovat yhtä tärkeässä roolissa hiili- ja kaasuvoimaloissa, joissa tulistimen kokoojat, turbiinien kotelot ja kattiloiden varusteet toimivat jopa 620 °C 250 baarissa ultra-superkriittisissä (USC) yksiköissä. Näissä sovelluksissa käytettyillä virumisen kestävillä ferriittisillä teräksillä ja austeniittisilla seoksilla on samat perusperiaatteet petrokemian valukappaleilla.
| Seoslaatu | Koostumus (noin) | Max. Huoltolämpötila | Hiipiä Resistance | Hiiletys Resistance | Suhteellinen hinta |
|---|---|---|---|---|---|
| HK-40 | 25Cr-20Ni | 1050 °C | Kohtalainen | Kohtalainen | Matala |
| HP (vakio) | 26Cr-35Ni | 1 080 °C | Hyvä | Hyvä | Kohtalainen |
| HP-Nb (muokattu) | 26Cr-35Ni-1Nb | 1 100 °C | Erittäin hyvä | Hyvä | Kohtalainen-High |
| 35Cr-45Ni | 35Cr-45Ni-Si | 1 150 °C | Erittäin hyvä | erinomainen | Korkea |
| Ni-pohjainen superseos | 60–75Ni-Cr-Co-Mo | 1 150 °C | erinomainen | Erittäin hyvä | Erittäin korkea |
| Korkea-Cr rauta | 25-30Cr, 2,5-3,5C | 800 °C | Matala | Kohtalainen | Matala |
Petrokemian valukappaleiden turvallisuuskriittinen luonne painelaakerihuollossa tekee NDT:stä välttämätöntän osan valmistus- ja käytönaikaista tarkastusta. Tärkeimmät menetelmät ja niiden soveltaminen petrokemian valuihin ovat:
Jiangsu Huaye Technology Co., Ltd. on korkean teknologian yritys ja perustettu petrokemian valukappaleiden valmistaja, joka sijaitsee Industrial Parkissa, Dongxing Townissa, Jingjiang Cityssä, Jiangsun maakunnassa ja jonka rekisteröity pääoma 34,917 RMB . Yritys on erikoistunut korkeita lämpötiloja kestävien metalliseosten, korkeita lämpötiloja kestävien metalliseosten, korkeita lämpötiloja kestävien metalliseosten ja korkeita lämpötiloja kestävien metalliseosten tuotantoon – juuri ne materiaaliperheet,miet petrokemian, jalostamon ja lämpövoimasovellukset vaativat.
Sekä petrokemian arvojen valmistajana myyntiia markkinoita palvelevana petrokemian arvotehtaana Jiangsu Huaye Technology tarjoaa jokaista tuotevalikoimaa kattaa korkean lämpötilan komponenttivaatimukset:
Näitä tuotteita toimitetaan asiakkaille ilmailu-, merenkulku-, petrokemian-, lämpövoima-, metallurgia- ja teräsnauhanjalostusteollisuudessa – aloilla, jotka asettavat tiukimmat materiaali- ja mittalaatuvaatimukset valmistuksessa. Jiangsu Huaye Technologyn integroidut ominaisuudet kattavat metalliseossuunnittelun, valimotuotannon, koneistuksen, lämpökäsittelyn, NDT:n ja tehdaskokoonpanon – antavat yritykselle mahdollisuuden toimittaa kokonaisia ratkaisuja raakavalujen sijaan, mikä lyhentää toimitusketjuja ja pienentää petrokemian tehtaiden operaattoreiden ja suunnitteluurakoitsijoiden kokonaisriskiä maailmanlaajuisesti.
Petrokemian valutoimittajia arvioivien insinöörien ja hankinta-ammattilaisten tulee arvioida seuraavat kyvyt ja valtuudet:
Valukappaleet valmistetaan kaatamalla sulaa metallia muottiin; takeet valmistetaan mekaanisesti työstämällä kiinteää metallia paineen alaisena. Valukappaleet tarjoavat suuremman suunnitteluvapauden monimutkaisille muodoille, ja niihin voidaan soveltaa vaikeasti taottavia seoksia (kuten erittäin seostettuja lämmönkestäviä laatuja). Takoilla on tyypillisesti ylivoimainen vetolujuus ja sitkeys muokatun, työkarkaistun mikrorakenteen ansiosta. Petrokemian sovelluksissa keskipakovalettuja putkia suositellaan käytettäväksi uunissa niiden seinämän paksuuden tasaisuuden ja karkeajyväisen virumisenkestävyyden vuoksi; takoja käytetään laippoihin, venttiilirungoihin ja liittimiin, joissa iskunkestävyys ja hitsattavuus ovat etusijalla.
Suunnitellut elinkaaren tavoitteet vaihtelevat sovelluksen mukaan. Etyleenikrakkaus- ja höyryreformeriputket on tyypillisesti suunniteltu 100 000 tuntia (approximately 11 years) jatkuvasta toiminnasta. Käytännössä putken todellinen käyttöikä voi vaihdella 60 000:sta yli 150 000 tuntiin riippuen käyttölämpötilan tarkkuudesta, koksinpoistotiheydestä, raaka-aineen rikkipitoisuudesta ja putkiseoksen laadusta. Staattiset valukappaleet, kuten venttiilirungot ja laipat, kestävät usein laitoksen suunnitellun 30 vuoden käyttöiän, jos ne on määritetty ja huollettu oikein.
Lämmönkestävien austeniittisten valukappaleiden hitsauskorjaus on mahdollista, mutta vaatii huolellista prosessin kehittämistä, koska seokset ovat alttiita kuumahalkeilulle ja jännitys-ikähalkeilulle lämpövaikutusalueella. Korjauksissa on käytettävä yhteensopivia tai ylisovitettuja lisäainemetalleja ja HP:n ja korkeampien seosten osalta esikuumennusta ja hitsauksen jälkeistä lämpökäsittelyä mikrorakenteen palauttamiseksi. Viruukäytössä oleville uuniputkille hitsauskorjauksia ei yleensä hyväksytä paineen kantaville vyöhykkeille; korvaaminen on tavallinen lähestymistapa.
Piin (Si) lisäykset 1,5–2,5 painoprosenttia sisältyvät moniin petrokemian valuseoksiin - erityisesti niihin, jotka on tarkoitettu hiiletyspalveluun - koska Si muodostaa tiheän SiO2-alakerroksen Cr2O3-pintaoksidin alle, joka toimii toissijaisena esteenä hiilen sisäänpääsylle. Pii kuitenkin vähentää myös virumista ja edistää sigmafaasin muodostumista, joten sen sisältö on tasapainotettava huolellisesti näitä negatiivisia vaikutuksia vastaan.
Säteilyputkilämmitin on kaasulämmitteinen infrapunalämmitysjärjestelmä, joka tuottaa lämpöä polttamalla polttoainetta suljetun metalliputken sisällä ja säteilemällä lämpöener...
READ MOREJos hallitset suurta varastoa, lentokonehallia tai vilkasta tehdaslattiaa, olet luultavasti kävellyt kattoon stettujen lämmitysjärjestelmien ja huomannut sen jälkeen tilat tu...
READ MOREKorkean lämpötilan metalliseosputket ovat metalliputkia, jotka on valmistettu erityisen valmistetuista seoksista, ensisijaisesti nikkelistä, kromista tai kobolttipoh...
READ MORESäteilyputket vaativat erillisen pakojärjestelmän palamisen sivutuotteiden, mukaan lukien hiilimonoksidin ja muiden kaasujen poistamisen turvallisestisti, putkesta ohjaam...
READ MORE