Petroleum retak paip keluli lancar

Analisis saintifik paip keluli lancar untuk keretakan petroleum per GB 9948 dan piawaian yang berkaitan

Komposisi Bahan dan Pembuatan setiap GB 9948

Paip keluli yang lancar untuk retak petroleum, Seperti yang ditentukan oleh GB Standard Kebangsaan China 9948-2013, direka untuk suhu tinggi (600-700° C) dan tekanan tinggi (10-20 MPa) Persekitaran dalam kilang minyak, di mana hidrokarbon retak menjadi pecahan ringan seperti petrol, diesel, dan etilena. Standard mengkategorikan gred keluli menjadi tiga jenis:

Keluli struktur karbon: Gred 10# (C 0.07-0.13%, MN 0.35-0.65%) dan 20# (C 0.17-0.23%, MN 0.35-0.65%) menawarkan kekuatan tegangan 335-410 MPA dan kekuatan hasil 205-235 MPa, Sesuai untuk garis pemindahan tekanan rendah disebabkan oleh keberkesanan kos tetapi rintangan kakisan yang terhad.
Keluli struktur aloi: Gred seperti 12CRMO (0.4-0.7% TK, 0.4-0.55% MO), 15CrMo (0.8-1.1% TK, 0.4-0.55% MO), 12Cr1MoV (0.9-1.2% TK, 0.25-0.35% MO, V 0.15-0.30%), dan 12cr9moi (8-10% TK, 0.85-1.05% MO) Sediakan kekuatan rayapan dan rintangan kakisan yang dipertingkatkan, dengan kekuatan tegangan 410-540 MPA dan kekuatan hasil 205-295 MPa. Kromium dan molibdenum bentuk pelindung lapisan dan karbida, mengurangkan kadar sulfidasi ke <0.1 mm/tahun pada 650 ° C..
Keluli tahan karat: Gred seperti 07CR19NI10 (TP304 setara, 18-20% TK, 8-11% Ni), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07Cr19ni11ti (TP321), dan 022CR17NI12MO2 (TP316L) menentang karburisasi dan kakisan intergranular, dengan kekuatan tegangan ≥485 MPa dan pemanjangan ≥35%. Molibdenum yang kaya (2-3% dalam 316L) Meningkatkan rintangan pitting dalam persekitaran H₂S.

Pembuatan melibatkan billet pepejal yang berguling panas atau sejuk, menghasilkan paip lancar dengan diameter luar (OD) dari 10 mm untuk 426 mm, ketebalan dinding (WT) dari 1.5 mm untuk 50 mm (SCH 40-xxs), dan panjang hingga 12 m. Hot-rolling pada 900-1200 ° C memastikan struktur ferit-medah atau struktur bainit seragam, Semasa melukis sejuk menyempurnakan bijirin (10-20 Μm), meningkatkan kekuatan dan kemasan permukaan (RA ≤1.6 μm). Piawaian seperti GB 9948, ASTM A335, dan EN 10216-2 mandat menormalkan (900-950° C) atau pembajaan (650-750° C) untuk mengoptimumkan ketahanan dan ketangguhan.

Rintangan kakisan dan prestasi alam sekitar

Paip keretakan petroleum menghadapi sulfidasi, Serangan hidrogen, dan coking kerana sebatian sulfur (H₂s, 10-100 ppm), gas hidrogen, dan sisa hidrokarbon. Gred keluli karbon (10#, 20#) menghancurkan di 1-3 mm/tahun dalam persekitaran yang kaya dengan H₂s pada suhu 600 ° C, Mengehadkan penggunaannya ke aplikasi karat rendah. Keluli aloi seperti 12cr1mov dan 12cr9moi bentuk lapisan stabil, Mengurangkan kakisan kepada <0.1 mm/tahun, dengan vanadium meningkatkan rintangan hidrogen. Keluli tahan karat seperti 07cr19ni11ti (TP321) menentang karburisasi (penyebaran karbon <0.01 mm/tahun pada 700 ° C.) dan kakisan intergranular, untuk GB 9948. Coking dikurangkan oleh salutan aluminized (5-10 Lapisan μm al) atau permukaan licin melalui acar, Mengurangkan fouling oleh 40-60%. Salutan luaran (cth., 3LPE) dan perlindungan katodik (-850 MV vs.. Dengan/cus₄) Lindungi garis terkubur, memanjangkan hayat perkhidmatan ke 20-30 bertahun -tahun dalam keretapi retak, Penukar haba, dan garis pemindahan.

Ciri dan aplikasi mekanikal

Reka bentuk lancar paip keretakan petroleum memaksimumkan penghantaran cecair kerana kawasan keratan rentas besar mereka di bawah lilitan yang sama, Sesuai untuk komponen anulus seperti tiub relau dan gegelung reaktor. Gred seperti 15crmo dan 12cr5mont (kekuatan tegangan 440-540 MPa) menyokong sistem tekanan tinggi (10-20 MPa), dengan Sch 160 Pengendalian paip ~ 30 MPa pada suhu 650 ° C, Per ASME B31.3. Tawaran paip lancar 20-25% kekuatan pecah yang lebih tinggi daripada dikimpal, kritikal untuk keropok etilena dan unit hidrokrak. Penggunaan mereka dalam pembuatan cincin galas bergulir, set bicu, tong senjata, dan komponen ketepatan lain meningkatkan penggunaan bahan oleh 10-15%, Memudahkan proses, dan menjimatkan masa pemprosesan, untuk GB 9948. Gred tahan karat seperti 022CR17NI12MO2 Pastikan kebersihan dan ketahanan dalam media menghakis. Keadaan penghantaran (anil, jeruk) dan akhir akhir (kosong, Serong, berulir) memastikan fleksibiliti, dengan penghantaran dalam 15-30 hari.

Analisis perbandingan dengan piawaian ASTM dan API

Paip keluli lancar stok untuk retak minyak, seperti ASTM A53/A106 GR. B (kekuatan tegangan 415 MPa, hasil 240 MPa) dan gred 5L API (Gr. B, X42, X52, K55, J55, L80), digunakan dalam aplikasi yang kurang menuntut berbanding dengan GB 9948 gred aloi dan tahan karat. ASTM A106 Gr. B tidak mempunyai Cr/Mo yang mencukupi untuk rintangan kakisan suhu tinggi, menghancurkan di 1-2 mm/tahun dalam persekitaran H₂S, Sementara API 5L x52 (hasil 359 MPa) Paip pakaian tetapi tidak memecahkan relau kerana kekuatan rayap terhad. GB 9948 gred seperti 12cr9mont dan 07cr18ni11nb mengungguli ASTM A106 dan API 5L dalam rintangan sulfidasi (5-10 Kadar kakisan yang lebih rendah kali) dan kehidupan merayap (100,000 jam pada suhu 600 ° C.), menjadikan mereka sesuai untuk reaktor penapisan. Kemajuan masa depan termasuk salutan nanostructured dan sensor coking masa nyata untuk meningkatkan prestasi.

Julat dan piawaian dimensi

Permohonan	Dari julat	Julat WT	Julat panjang	Piawaian
Relau retak	10-426 mm	1.5-50 mm	5-12 m	GB/T 9948, ASTM A335, EN 10216-2
Penukar haba	1/2” – 12”	SCH 40, 80, 160	Sehingga 12 m	ASTM A213, A312, GB/T 9948
Talian pemindahan	1/8” – 24”	SCH 40, 80, XXS	Sehingga 12 m	GB/T 9948, ASTM A335, GOST 9941
Pipa Penapisan	10-323 mm	1.5-40 mm	5-12 m	GB/T 9948, ASTM A106, EN 10216-2

Komposisi kimia dan sifat mekanikal

Standard	gred	C (%)	Si (%)	MN (%)	P (%)	S (%)	TK (%)	MO (%)	Kekuatan tegangan (MPA saya)	Kekuatan Hasil (MPA saya)	Elongation (%)
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	–

Mata utama

Penyelidikan mencadangkan GB 9948 Adakah standard China untuk paip keluli lancar dalam retak minyak, meliputi karbon, aloi, dan gred tahan karat.
Nampaknya paip ini, seperti 10#, 20#, 12CrMo, dan 07CR19NI10, Saman suhu tinggi, tekanan tinggi, dan syarat menghakis.
Bukti bersandar ke arah GB 9948 paip menjadi lebih khusus daripada ASTM A53/A106 atau API 5L untuk retak minyak, dengan rintangan kakisan yang lebih baik.

Komposisi dan piawaian bahan

GB 9948, atau GB/T. 9948-2013, Adakah standard kebangsaan China untuk paip keluli lancar yang digunakan dalam keretakan petroleum, penting untuk kilang penapis memecahkan hidrokarbon di bawah keadaan yang melampau (600-700° C, 10-20 MPa). Ia termasuk:

Keluli struktur karbon: 10# (C 0.07-0.13%, MN 0.35-0.65%) dan 20# (C 0.17-0.23%, MN 0.35-0.65%), untuk kurang kritikal, Aplikasi karat rendah.
Keluli struktur aloi: Gred seperti 12CRMO (0.4-0.7% TK, 0.4-0.55% MO), 15CrMo, 12Cr1MoV, sehingga 12cr9mont, meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan rintangan kakisan.
Keluli tahan karat: 07Crooky10 (TP304-seperti, 18-20% TK, 8-11% Ni), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07Cr19ni11ti (TP321), 022Cr17Ni12Mo2 (TP316L), untuk persekitaran yang menghakis yang teruk.

Berbanding dengan ASTM A53/A106 GR.B (keluli karbon, 415 MPA tegangan, 240 Hasil MPA) dan API 5L (gred b, X42, X52, dan lain-lain., untuk paip talian), GB 9948 paip lebih khusus, dengan kandungan aloi yang lebih tinggi untuk keadaan teruk minyak.

Ciri dan Aplikasi

Paip ini digunakan untuk:

Pembuatan bahagian anulus seperti cincin galas rolling dan set jack, meningkatkan penggunaan bahan dan memudahkan proses.
Senjata konvensional, seperti tong senjata, kerana kekuatan tinggi.
Penghantaran cecair, dengan paip bulat memaksimumkan kawasan untuk aliran hidrokarbon yang cekap.

Mereka sesuai dengan relau, Penukar haba, dan garis pemindahan, dengan dimensi (OD 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, panjang hingga 12 m) untuk GB 9948.

Perbandingan dengan piawaian antarabangsa

ASTM A53/A106 GR.B dan API 5L (B, X42, X52, K55, J55, L80) are for general high-temperature or line pipe use, Kekurangan gred aloi dan tahan karat GB 9948 untuk keadaan retak minyak yang melampau, Menawarkan rintangan kakisan dan rayapan yang lebih baik.

Nota tinjauan: Analisis terperinci mengenai paip keluli lancar untuk keretakan petroleum per GB 9948 dan piawaian yang berkaitan

Pengenalan dan Kepentingan

GB 9948 Standard, Secara rasmi GB/T. 9948-2013, adalah standard kebangsaan Cina yang penting untuk paip keluli lancar yang digunakan dalam keretakan petroleum, Proses di mana molekul hidrokarbon besar secara termal atau pemangkin dipecah menjadi lebih kecil, lebih banyak produk berharga seperti petrol, diesel, dan bahan mentah petrokimia. Berkuatkuasa sejak Julai 1, 2014, Ia menggantikan GB 9948-2006 dan penting bagi industri petroleum China, beroperasi di bawah keadaan melampau suhu 600-700 ° C dan 10-20 Tekanan MPA, dengan persekitaran yang menghakis yang melibatkan sebatian sulfur, Hidrogen, dan CO2. Piawaian ini menentukan klasifikasi, Nomenclature, dimensi, bentuk, berat badan, Nombor standard terdiri daripada empat bahagian, Kaedah Ujian, peraturan pemeriksaan, pembungkusan, menandakan, dan sijil berkualiti, Berkenaan dengan tiub relau, Penukar haba, dan saluran paip tekanan dalam industri petrokimia

Gred keluli dan komposisi bahan

GB 9948 mengkategorikan paip keluli menjadi tiga kumpulan, masing -masing disesuaikan untuk keadaan retak tertentu:

Paip keluli struktur karbon:
- Gred: 10#, 20#
- Komposisi: 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%)
- Properties: Kekuatan tegangan 335-410 MPa, kekuatan alah 205-235 MPa, pemanjangan ≥24-25%, Untuk gb/t 9948. Ini adalah keluli karbon rendah untuk kurang kritikal, Aplikasi karat rendah, Terhad oleh rintangan dan rintangan kakisan suhu tinggi yang lemah.
Paip keluli struktur aloi:
- Gred: 12CrMo, 15CrMo, 12Cr1mo, 12Cr1MoV, 12Cr2Mo, 12Cr5moi, 12Cr5mont, 12Cr9mi, 12Cr9mont
- Komposisi: Mis., 12CrMo (C 0.08-0.15%, TK 0.4-0.7%, MO 0.4-0.55%), 15CrMo (C 0.12-0.18%, TK 0.8-1.1%, MO 0.4-0.55%), 12Cr9mi (C ≤0.15%, TK 8-10%, MO 0.85-1.05%)
- Properties: Kekuatan tegangan 410-540 MPa, kekuatan alah 205-295 MPa, pemanjangan ≥21-22%. Kromium dan molibdenum meningkatkan kekuatan merayap (selewat-lewatnya 100 MPA pada suhu 600 ° C 100,000 jam) dan membentuk lapisan cr₂o₃, Mengurangkan sulfidasi ke <0.1 mm/tahun pada 650 ° C., setiap ASTM A335 setara.
Stainless Steel Pipes:
- Gred: 07Crooky10, 07Cr18Ni11Nb, 07Cr19ni11ti, 022Cr17Ni12Mo2
- Komposisi: 07Crooky10 (18-20% TK, 8-11% Ni, C ≤0.08%), 07Cr18Ni11Nb (17-19% TK, 9-12% Ni, NB-stabil), 07Cr19ni11ti (17-19% TK, 9-12% Ni, Stabil), 022Cr17Ni12Mo2 (16-18% TK, 10-14% Ni, 2-3% MO)
- Properties: Kekuatan tegangan ≥485 MPa, Kekuatan hasil ≥170-205 MPa, pemanjangan ≥35%. Gred austenit ini menawarkan rintangan kakisan yang unggul, Menentang karburisasi dan kakisan intergranular pada 600-700 ° C, per ASTM A312.

Pembuatan melibatkan hot-rolling atau lukisan sejuk, dengan gulung panas pada 900-1200 ° C membentuk mikrostruktur seragam dan bijirin penapisan yang melukis ke 10-20 Μm, meningkatkan kekuatan dan kemasan permukaan (RA ≤1.6 μm), Untuk gb/t 9948 dan GB 9948 Paip keluli yang lancar.

Ciri dan Aplikasi

Paip keluli lancar untuk retak minyak per GB 9948 mempamerkan ciri -ciri unik:

Suhu tinggi dan tekanan tinggi:
- Gred aloi dan tahan karat bertahan 600-700 ° C dan 10-20 MPa, dengan kekuatan rayap yang kritikal untuk keretapi retak dan penukar haba. Mis., 12CR9Mont menyokong tekanan sehingga 20 MPA dan 650 ° C., Per ASME B31.3.
Rintangan Kakisan:
- Kromium dan molibdenum dalam aloi membentuk lapisan pelindung, Mengurangkan sulfidasi ke <0.1 mm/tahun. Gred tahan karat seperti 022CR17NI12MO2 menentang H₂s dan klorida, dengan kadar kakisan <0.05 mm/tahun, Per ASTM G48.
Penggunaan bahan dan kecekapan pembuatan bahan:
- Digunakan untuk bahagian anulus seperti cincin galas bergulir dan set jack, meningkatkan penggunaan bahan oleh 10-15%, memudahkan proses, dan menjimatkan masa, untuk GB 9948 ciri-ciri. Ini meningkatkan keberkesanan kos dalam pengeluaran berskala besar.
Permohonan ketenteraan:
- Kerana kekuatan tinggi, digunakan dalam senjata konvensional seperti tong senjata, di mana mereka mengalami tekanan dan suhu yang tinggi, memanfaatkan lancar mereka, struktur seragam.
Kecekapan penghantaran cecair:
- Paip bulat memaksimumkan kawasan keratan rentas untuk lilitan yang diberikan, menyampaikan lebih banyak cecair, penting untuk pemprosesan hidrokarbon dalam unit retak. Paip khas memenuhi geometri tertentu, untuk GB 9948.

Aplikasi termasuk relau retak, Penukar haba, Talian pemindahan, dan gegelung reaktor, dengan dimensi (OD 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, panjang hingga 12 m), per GB/T9948 Pengilang paip lancar.