Tubo in acciaio senza cucitura del petrolio

Analisi scientifica di tubi in acciaio senza soluzione di continuità per crack di petrolio per GB 9948 e standard correlati

Composizione del materiale e produzione per GB 9948

Tubi in acciaio senza saldatura per cracking del petrolio, Come specificato dal GB standard nazionale cinese 9948-2013, sono progettati per l'alta temperatura (600-700° C) e alta pressione (10-20 MPa) ambienti nelle raffinerie di petrolio, dove gli idrocarburi sono rotti in frazioni più leggere come la benzina, diesel, ed etilene. Lo standard classifica i voti in acciaio in tre tipi:

Acciaio strutturale di carbonio: Gradi 10# (C 0.07-0.13%, MN 0.35-0.65%) e 20# (C 0.17-0.23%, MN 0.35-0.65%) offrire punti di forza di trazione di 335-410 MPA e punti di forza di snervamento di 205-235 MPa, Adatto per le linee di trasferimento a bassa pressione a causa dell'efficacia in termini di costi ma resistenza alla corrosione limitata.
Acciaio strutturale in lega: Gradi come 12crmo (0.4-0.7% CR, 0.4-0.55% Mo), 15CrMo (0.8-1.1% CR, 0.4-0.55% Mo), 12Cr1MoV (0.9-1.2% CR, 0.25-0.35% Mo, V 0.15-0.30%), e 12cr9moi (8-10% CR, 0.85-1.05% Mo) fornire una maggiore resistenza allo scorrimento e resistenza alla corrosione, con i punti di forza di trazione di 410-540 MPA e punti di forza di snervamento di 205-295 MPa. Il cromo e il molibdeno formano strati e carburi protettivi cr₂o₃, ridurre i tassi di solfidazione a <0.1 mm/anno a 650 ° C..
In acciaio inox: Gradi come 07Cr19Ni10 (TP304 equivalente, 18-20% CR, 8-11% NI), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07Cr19Ni11Ti (TP321), e 022cr17ni12mo2 (TP316L) resistere alla carburizzazione e alla corrosione intergranulare, con resistenza alla trazione ≥485 MPa e allungamento ≥35%. Molibdeno (2-3% in 316l) Migliora la resistenza alla cornice in ambienti H₂S.

La produzione prevede billette solide a caldo o disegni a freddo, produrre tubi senza soluzione di continuità con diametri esterni (OD) Da 10 mm a 426 mm, spessori di parete (WT) Da 1.5 mm a 50 mm (SCH 40-XXS), e lunghezza fino a 12 m. Il rotolamento a caldo a 900-1200 ° C garantisce una mancia di ferrite uniforme o una struttura bainitica, mentre il disegno a freddo perfeziona i cereali (10-20 Μm), Aumentando la forza e la finitura superficiale (RA ≤1,6 μm). Standard come GB 9948, ASTM A335, e IT 10216-2 mandare la normalizzazione (900-950° C) o tempera (650-750° C) Per ottimizzare la resistenza e la tenacità del creep.

Resistenza alla corrosione e prestazioni ambientali

Tubi di cracking del petrolio sul solfidazione, Attacco di idrogeno, e coking a causa di composti di zolfo (H₂s, 10-100 ppm), idrogeno, e residui di idrocarburi. Gradi di acciaio al carbonio (10#, 20#) corrodere a 1-3 mm/anno in ambienti ricchi di H₂S a 600 ° C, limitare il loro uso a applicazioni a bassa corrosione. Acciai in lega come 12cr1mov e 12cr9moi formano strati di cr₂o₃ stabili, Ridurre la corrosione a <0.1 mm/anno, con il vanadio che migliora la resistenza all'idrogeno. Acciai inossidabile come 07cr19ni11ti (TP321) resistere alla carburizzazione (diffusione del carbonio <0.01 mm/anno a 700 ° C.) e corrosione intergranulare, per GB 9948. Coking è mitigato da rivestimenti alluminizzati (5-10 μm di strato Al) o superfici lisce tramite sottaceto, Ridurre il fouling da 40-60%. Rivestimenti esterni (per esempio., 3LPE) e protezione catodica (-850 MV vs. Con/cus₄) proteggere le linee sepolte, estendendo la vita di servizio a 20-30 anni in fornaci a cracking, scambiatori di calore, e linee di trasferimento.

Caratteristiche e applicazioni meccaniche

Il design senza soluzione di continuità dei tubi di cracking del petrolio massimizza il rilascio del fluido a causa della loro grande area trasversale in pari circonferenza, Ideale per componenti anulari come tubi da forno e bobine del reattore. Gradi come 15crmo e 12cr5mont (resistenza alla trazione 440-540 MPa) Supportare sistemi ad alta pressione (10-20 MPa), con sch 160 Gestione dei tubi ~ 30 MPa a 650 ° C, Per ASME B31.3. Offerta di tubi senza soluzione di continuità 20-25% maggiore resistenza allo scoppio di quella saldata, Critico per i cracker di etilene e le unità di idrocracking. Il loro uso nella produzione di anelli di cuscinetti rotanti, jack set, botti di pistola, e altri componenti di precisione migliorano l'utilizzo del materiale 10-15%, semplifica i processi, e risparmia il tempo di elaborazione, per GB 9948. Gradi inossidabili come 022cr17ni12mo2 garantiscono igiene e durata nei media corrosivi. Condizioni di consegna (ricotto, in salamoia) e finali finali (pianura, smussato, filettato) Garantire la versatilità, con consegna all'interno 15-30 giorni.

Analisi comparativa con gli standard ASTM e API

Brodo tubi in acciaio senza cuciture per cracking dell'olio, come ASTM A53/A106 GR. B (resistenza alla trazione 415 MPa, dare la precedenza 240 MPa) e voti API 5L (Gr. B, X42, X52, K55, J55, L80), sono utilizzati in applicazioni meno esigenti rispetto a GB 9948 Lega in lega e inossidabile. ASTM A106 Gr. B manca di Cr/Mo sufficiente per resistenza alla corrosione ad alta temperatura, corrosi a 1-2 mm/anno negli ambienti H₂s, mentre API 5L X52 (dare la precedenza 359 MPa) Adatta condotte ma non cracking a causa della limitata resistenza allo scorrimento. GB 9948 I gradi come 12cr9mont e 07Cr18NI11NB superano ASTM A106 e API 5L nella resistenza al solfidazione (5-10 TEMPI TASSI DI CORRROSIONE ALTRI) e striscia la vita (100,000 ore a 600 ° C.), rendendoli ideali per i reattori di raffineria. I progressi futuri includono rivestimenti nanostrutturati e sensori di coking in tempo reale per migliorare le prestazioni.

Gamma di dimensioni e standard

Applicazione	Dalla gamma	Gamma WT	Intervallo di lunghezza	Standards
Forni a cracking	10-426 mm	1.5-50 mm	5-12 m	GB/T 9948, ASTM A335, IT 10216-2
Scambiatori di calore	1/2” – 12”	SCH 40, 80, 160	Fino a 12 m	ASTM A213, A312, GB/T 9948
Linee di trasferimento	1/8” – 24”	SCH 40, 80, XXS	Fino a 12 m	GB/T 9948, ASTM A335, GOST 9941
Tubazioni di raffineria	10-323 mm	1.5-40 mm	5-12 m	GB/T 9948, ASTM A106, IT 10216-2

Composizione chimica e proprietà meccaniche

Standard	Grado	C (%)	Si (%)	MN (%)	P (%)	S (%)	CR (%)	Mo (%)	Resistenza alla trazione (Il mio MPA)	Resistenza allo snervamento (Il mio MPA)	Allungamento (%)
GB/T 9948	10#	0.07-0.13	0.17-0.37	0.35-0.65	≤0.035	≤0.035	–	–	335	205	≥24
GB/T 9948	20#	0.17-0.23	0.17-0.37	0.35-0.65	≤0.035	≤0.035	–	–	410	235	≥25
GB/T 9948	12CrMo	0.08-0.15	0.17-0.37	0.40-0.70	≤0.035	≤0.035	0.40-0.70	0.40-0.55	410	205	≥22
GB/T 9948	15CrMo	0.12-0.18	0.17-0.37	0.40-0.70	≤0.035	≤0.035	0.80-1.10	0.40-0.55	440	295	≥21
GB/T 9948	07Crooky10	≤0.08	≤1.00	≤2.00	≤0.035	≤0.030	18.0-20.0	–	520	205	≥35
ASTM A106	Gr. B	≤0.30	≥0.10	0.29-1.06	≤0.035	≤0.035	–	–	415	240	≥ 30
API 5L	X52	≤0.28	≤0.45	≤1.40	≤0.03	≤0.03	–	–	455	359	–

Punti chiave

La ricerca suggerisce GB 9948 è lo standard della Cina per i tubi in acciaio senza cuciture nelle cracking dell'olio, Coprire il carbonio, lega, e gradi inossidabili.
Sembra probabile che questi tubi, come 10#, 20#, 12CrMo, e 07cr19ni10, Adatta ad alta temperatura, alta pressione, e condizioni corrosive.
Le prove si inclinano verso GB 9948 I tubi sono più specializzati di ASTM A53/A106 o API 5L per cracking dell'olio, con una migliore resistenza alla corrosione.

Composizione e standard materiali

GB 9948, o gb/t 9948-2013, è lo standard nazionale della Cina per i tubi in acciaio senza soluzione di continuità utilizzati nelle crepe di petrolio, Fondamentale per le raffinerie che abbattono gli idrocarburi in condizioni estreme (600-700° C, 10-20 MPa). Include:

Acciaio strutturale di carbonio: 10# (C 0.07-0.13%, MN 0.35-0.65%) e 20# (C 0.17-0.23%, MN 0.35-0.65%), per meno critico, Applicazioni a bassa corrosione.
Acciaio strutturale in lega: Gradi come 12crmo (0.4-0.7% CR, 0.4-0.55% Mo), 15CrMo, 12Cr1MoV, fino a 12cr9mont, Miglioramento della resistenza ad alta temperatura e resistenza alla corrosione.
In acciaio inox: 07Crooky10 (TP304-simile, 18-20% CR, 8-11% NI), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07Cr19Ni11Ti (TP321), 022Cr17Ni12Mo2 (TP316L), Per ambienti corrosivi gravi.

Rispetto all'ASTM A53/A106 GR.B (acciaio al carbonio, 415 Tensile MPA, 240 Resa MPA) e API 5L (Gradi b, X42, X52, ecc., per tubi di linea), GB 9948 i tubi sono più specializzati, con contenuti in lega più elevati per le difficili condizioni del cracking dell'olio.

Caratteristiche e applicazioni

Questi tubi sono usati per:

Produce parti anulari come anelli di cuscinetti rotanti e set di jack, Migliorare l'uso del materiale e la semplificazione dei processi.
Armi convenzionali, come botti di pistola, A causa dell'elevata resistenza.
Consegna fluida, con tubi circolari che massimizzano l'area per un flusso di idrocarburi efficiente.

Si adattano ai forni a cracking, scambiatori di calore, e linee di trasferimento, con dimensioni (OD 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, lunghezza fino a 12 m) per GB 9948.

Confronto con gli standard internazionali

ASTM A53/A106 GR.B e API 5L (B, X42, X52, K55, J55, L80) are for general high-temperature or line pipe use, Mancando i voti in lega e inossidabile di GB 9948 per condizioni di cracking dell'olio estremo, Offrire una migliore corrosione e resistenza al creep.

Nota del sondaggio: Analisi dettagliata di tubi in acciaio senza soluzione di continuità per crack di petrolio per GB 9948 e standard correlati

Introduzione e significato

Il GB 9948 standard, ufficialmente GB/T. 9948-2013, è uno standard nazionale cinese fondamentale per tubi in acciaio senza soluzione di continuità utilizzati nelle crepe di petrolio, un processo in cui le grandi molecole di idrocarburi sono scomposte termicamente o cataliticamente in più piccole, Prodotti più preziosi come la benzina, diesel, e materie prime petrolchimiche. Efficace da luglio 1, 2014, ha sostituito GB 9948-2006 ed è cruciale per l'industria petrolifera cinese, operando in condizioni estreme di temperature di 600-700 ° C e 10-20 Pressioni MPA, con ambienti corrosivi che coinvolgono composti di zolfo, idrogeno, e CO2. Questo standard specifica la classificazione, nomenclatura, dimensioni, forma, peso, livello generale internazionale, metodi di prova, Regole di ispezione, confezione, marcatura, e certificati di qualità, applicabile ai tubi del forno, scambiatori di calore, e condutture di pressione nelle industrie petrolchimiche

Gradi in acciaio e composizione del materiale

GB 9948 classifica i tubi in acciaio in tre gruppi, ciascuno su misura per condizioni di cracking specifiche:

Tubi in acciaio strutturale di carbonio:
- Gradi: 10#, 20#
- Composizione: 10# (C 0.07-0.13%, MN 0.35-0.65%, Si 0.17-0.37%), 20# (C 0.17-0.23%, MN 0.35-0.65%, Si 0.17-0.37%)
- Proprietà: Resistenza alla trazione 335-410 MPa, resistenza allo snervamento 205-235 MPa, allungamento ≥24-25%, per GB/T 9948. Questi sono acciai a basso contenuto di carbonio per meno critici, Applicazioni a bassa corrosione, limitato da scarsa creep ad alta temperatura e resistenza alla corrosione.
Tubi in acciaio strutturale in lega:
- Gradi: 12CrMo, 15CrMo, 12Cr1mo, 12Cr1MoV, 12Cr2Mo, 12Cr5Moi, 12Cr5mont, 12Cr9mi, 12Cr9mont
- Composizione: PER ESEMPIO., 12CrMo (C 0.08-0.15%, CR 0.4-0.7%, Mo 0.4-0.55%), 15CrMo (C 0.12-0.18%, CR 0.8-1.1%, Mo 0.4-0.55%), 12Cr9mi (C ≤0,15%, CR 8-10%, Mo 0.85-1.05%)
- Proprietà: Resistenza alla trazione 410-540 MPa, resistenza allo snervamento 205-295 MPa, allungamento ≥21-22%. Il cromo e il molibdeno migliorano la forza del creep (fino a 100 MPA a 600 ° C per 100,000 ore) e formano strati cr₂o₃, Ridurre il solfidazione a <0.1 mm/anno a 650 ° C., per ASTM A335 Equivalenti.
Tubi in acciaio inox:
- Gradi: 07Crooky10, 07Cr18Ni11Nb, 07Cr19Ni11Ti, 022Cr17Ni12Mo2
- Composizione: 07Crooky10 (18-20% CR, 8-11% NI, C ≤0,08%), 07Cr18Ni11Nb (17-19% CR, 9-12% NI, NB stabilizzato), 07Cr19Ni11Ti (17-19% CR, 9-12% NI, Il stabilizzato), 022Cr17Ni12Mo2 (16-18% CR, 10-14% NI, 2-3% Mo)
- Proprietà: Resistenza alla trazione ≥485 MPa, resistenza alla snervamento ≥170-205 MPa, allungamento ≥35%. Questi voti austenitici offrono una resistenza alla corrosione superiore, Risistenza alla carburizzazione e corrosione intergranulare a 600-700 ° C, per ASTM A312.

La produzione prevede il rollio a caldo o il drawing a freddo, con rotolamento a caldo a 900-1200 ° C che forma microstrutture uniformi e cereali di raffinazione del drawing a freddo a 10-20 Μm, Migliorare la forza e la finitura superficiale (RA ≤1,6 μm), per GB/T 9948 e GB 9948 Tubo d'acciaio senza giunte.

Caratteristiche e applicazioni

Tubi di acciaio senza soluzione di continuità per cracking dell'olio per GB 9948 mostra caratteristiche uniche:

Resistenza ad alta temperatura e ad alta pressione:
- I gradi in lega e inossidabile resistono a 600-700 ° C e 10-20 MPa, con resistenza alla creep -critica per cracking di forni e scambiatori di calore. PER ESEMPIO., 12Cr9mont supporta le pressioni fino a 20 MPA e 650 ° C., Per ASME B31.3.
Resistenza alla corrosione:
- Cromo e molibdeno in leghe formano strati protettivi, Ridurre il solfidazione a <0.1 mm/anno. Gradi inossidabili come 022Cr17NI12MO2 Resist H₂s e cloruri, con tassi di corrosione <0.05 mm/anno, per ASTM G48.
Utilizzo del materiale ed efficienza di produzione:
- Utilizzato per parti anulari come anelli di cuscinetti rotanti e set di jack, Migliorare l'uso del materiale da parte di 10-15%, semplificare i processi, e risparmiando tempo, per GB 9948 caratteristiche. Ciò migliora il costo-efficacia nella produzione su larga scala.
Applicazioni militari:
- A causa dell'elevata resistenza, Utilizzato in armi convenzionali come botti di pistola, dove subiscono alte pressioni e temperature, sfruttando le loro continue, struttura uniforme.
Efficienza di consegna fluida:
- I tubi circolari massimizzano l'area della sezione trasversale per una determinata circonferenza, Fornire più fluido, Fondamentale per l'elaborazione di idrocarburi nelle unità di cracking. Tubi speciali soddisfano geometrie specifiche, per GB 9948.

Le applicazioni includono forni a cracking, scambiatori di calore, linee di trasferimento, e bobine del reattore, con dimensioni (OD 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, lunghezza fino a 12 m), Per produttore di tubi senza soluzione di continuità GB/T9948.