Dầu khí nứt ống liền mạch ống

Phân tích khoa học của các ống thép liền mạch cho vết nứt dầu mỏ trên mỗi GB 9948 và các tiêu chuẩn liên quan

Thành phần vật liệu và sản xuất trên mỗi GB 9948

Ống thép liền mạch dùng cho nứt dầu khí, theo quy định của GB tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc 9948-2013, được thiết kế cho nhiệt độ cao (600-700° C) và áp suất cao (10-20 MPa) môi trường trong các nhà máy lọc dầu, trong đó hydrocarbon bị nứt thành các phân số nhẹ hơn như xăng, Diesel, và ethylene. Tiêu chuẩn phân loại các loại thép thành ba loại:

Thép kết cấu carbon: lớp 10# (C 0.07-0.13%, Mn 0.35-0.65%) và 20# (C 0.17-0.23%, Mn 0.35-0.65%) cung cấp sức mạnh kéo của 335-410 MPA và sức mạnh năng suất của 205-235 MPa, Thích hợp cho các đường chuyển áp áp thấp do hiệu quả chi phí nhưng khả năng chống ăn mòn hạn chế.
Hợp kim thép kết cấu: Lớp như 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%), và 12cr9moi (8-10% CR, 0.85-1.05% Mo) Cung cấp sức mạnh tăng cường và khả năng chống ăn mòn, với sức mạnh kéo của 410-540 MPA và sức mạnh năng suất của 205-295 MPa. Crom và molybdenum dạng cr₂o₃ lớp và cacbua bảo vệ, giảm tỷ lệ sunfid hóa thành <0.1 mm/năm ở 650 ° C..
Thép không gỉ: Lớp như 07CR19NI10 (TP304 tương đương, 18-20% CR, 8-11% Ni), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07Cr19ni11ti (TP321), và 022CR17NI12MO2 (TP316L) Chống lại chất làm giảm khí và ăn mòn giữa các hạt, với cường độ kéo ≥485 MPa và độ giãn dài ≥35%. Cr-Mo (2-3% trong 316l) Tăng cường sức cản rỗ trong môi trường H₂s.

Sản xuất liên quan đến các phôi rắn có thể kéo nóng hoặc lạnh, sản xuất các đường ống liền mạch với đường kính ngoài (TỪ) từ 10 mm đến 426 mm, bức tường dày (WT) từ 1.5 mm đến 50 mm (SCH 40-XXS), và chiều dài lên đến 12 m. Nóng vòng ở 900-1200 ° C đảm bảo cấu trúc ferrite-pearlite hoặc bainitic đồng nhất, Trong khi vẽ lạnh tinh chế ngũ cốc (10-20 Μm), tăng cường sức mạnh và hoàn thiện bề mặt (RA ≤1,6 m). Tiêu chuẩn như GB 9948, ASTM A335, và EN 10216-2 bắt buộc bình thường hóa (900-950° C) hoặc ủ (650-750° C) Để tối ưu hóa sức đề kháng và độ dẻo dai.

Kháng ăn mòn và hiệu suất môi trường

Ống bẻ khóa dầu mỏ đối mặt với Sulfidation, Tấn công hydro, và coking do các hợp chất lưu huỳnh (H₂s, 10-100 ppm), khí hydro, và dư lượng hydrocarbon. Lớp thép carbon (10#, 20#) ăn mòn tại 1-3 mm/năm trong môi trường giàu H₂s ở 600 ° C, giới hạn việc sử dụng chúng đối với các ứng dụng ăn mòn thấp. Thép hợp kim như 12cr1mov và 12cr9moi tạo thành các lớp cr₂o₃ ổn định, Giảm ăn mòn thành <0.1 mm/năm, với khả năng chống hydro tăng cường vanadi. Thép không gỉ như 07CR19NI11TI (TP321) Chống lại chất tế bào (khuếch tán carbon <0.01 mm/năm ở 700 ° C.) và ăn mòn giữa các hạt, cho GB 9948. Coking được giảm thiểu bằng lớp phủ aluminized (5-10 Lớp AL Al) hoặc bề mặt nhẵn thông qua Pickling, Giảm phạm lỗi bằng cách 40-60%. Lớp phủ bên ngoài (ví dụ., 3LPE) và bảo vệ catốt (-850 MV vs. Với/cus₄) Bảo vệ các đường chôn, kéo dài tuổi thọ dịch vụ đến 20-30 nhiều năm trong các lò nứt, bộ trao đổi nhiệt, và các dòng chuyển.

Các tính năng và ứng dụng cơ học

Thiết kế liền mạch của ống nứt dầu, Lý tưởng cho các thành phần hình khuyên như ống lò và cuộn lò phản ứng. Các lớp như 15Crmo và 12cr5mont (độ bền kéo 440-540 MPa) Hỗ trợ hệ thống áp suất cao (10-20 MPa), với sch 160 Xử lý đường ống ~ 30 MPa ở 650 ° C, mỗi ASME B31.3. Cung cấp đường ống liền mạch 20-25% sức mạnh bùng nổ cao hơn được hàn, Quan trọng cho bánh quy ethylene và các đơn vị hydrocracking. Việc sử dụng của họ trong các vòng bi lăn sản xuất, bộ jack, súng súng, và các thành phần chính xác khác cải thiện việc sử dụng vật liệu bằng cách 10-15%, Đơn giản hóa các quá trình, và tiết kiệm thời gian xử lý, cho GB 9948. Lớp không gỉ như 022CR17NI12MO2 Đảm bảo vệ sinh và độ bền trong môi trường ăn mòn. Điều kiện giao hàng (ủ, ngâm chua) và kết thúc kết thúc (trơn, Beveled, ren) đảm bảo tính linh hoạt, với giao hàng bên trong 15-30 Ngày.

Phân tích so sánh với tiêu chuẩn ASTM và API

Chứng khoán ống thép liền mạch để nứt dầu, chẳng hạn như ASTM A53/A106 GR. B (độ bền kéo 415 MPa, năng suất 240 MPa) và API 5L Lớp (GR. B, X42, X52, K55, J55, L80), được sử dụng trong các ứng dụng ít đòi hỏi hơn so với GB 9948 Lớp hợp kim và không gỉ. ASTM A106 GR. B thiếu đủ CR/MO cho khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao, ăn mòn tại 1-2 mm/năm trong môi trường h₂s, Trong khi API 5L x52 (năng suất 359 MPa) phù hợp với đường ống nhưng không bị nứt lò do sức mạnh creep hạn chế. GB 9948 Các lớp như 12cr9mont và 07CR18NI11NB vượt trội so với ASTM A106 và API 5L trong khả năng chống sunfin hóa (5-10 thời gian tỷ lệ ăn mòn thấp hơn) và cuộc sống leo (100,000 Giờ ở 600 ° C.), Làm cho chúng lý tưởng cho các lò phản ứng nhà máy lọc dầu. Những tiến bộ trong tương lai bao gồm lớp phủ cấu trúc nano và cảm biến Coking thời gian thực để tăng cường hiệu suất.

Phạm vi kích thước và tiêu chuẩn

Ứng dụng	Từ phạm vi	Phạm vi WT	Phạm vi độ dài	Tiêu chuẩn
Vò lò nứt	10-426 mm	1.5-50 mm	5-12 m	GB / T 9948, ASTM A335, EN 10216-2
trao đổi nhiệt	1/2” – 12”	SCH 40, 80, 160	Lên đến 12 m	ASTM A213, A312, GB / T 9948
Chuyển dòng	1/8” – 24”	SCH 40, 80, XXS	Lên đến 12 m	GB / T 9948, ASTM A335, GOST 9941
Đường ống lọc dầu	10-323 mm	1.5-40 mm	5-12 m	GB / T 9948, ASTM A106, EN 10216-2

Thành phần hóa học và tính chất cơ học

Tiêu chuẩn	Lớp	C (%)	Si (%)	Mn (%)	P (%)	S (%)	CR (%)	Mo (%)	Độ bền kéo (MPA của tôi)	Mang lại sức mạnh (MPA của tôi)	Kéo dài (%)
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	–

Điểm chính

Nghiên cứu cho thấy GB 9948 Là tiêu chuẩn của Trung Quốc cho các ống thép liền mạch trong vết nứt dầu, bao phủ carbon, hợp kim, và các lớp không gỉ.
Có vẻ như những đường ống này, giống như 10#, 20#, 12CrMo, và 07CR19NI10, phù hợp với nhiệt độ cao, áp suất cao, và điều kiện ăn mòn.
Bằng chứng dựa vào GB 9948 Các đường ống được chuyên dụng hơn ASTM A53/A106 hoặc API 5L để nứt dầu, với khả năng chống ăn mòn tốt hơn.

Thành phần và tiêu chuẩn vật chất

GB 9948, hoặc gb/t 9948-2013, Tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc có phải là đường ống thép liền mạch được sử dụng trong vết nứt dầu mỏ không, Quan trọng cho các nhà máy lọc dầu phá vỡ hydrocarbon trong điều kiện khắc nghiệt (600-700° C, 10-20 MPa). Nó bao gồm:

Thép kết cấu carbon: 10# (C 0.07-0.13%, Mn 0.35-0.65%) và 20# (C 0.17-0.23%, Mn 0.35-0.65%), cho ít quan trọng hơn, Ứng dụng ăn mòn thấp.
Hợp kim thép kết cấu: Lớp như 12crmo (0.4-0.7% CR, 0.4-0.55% Mo), 15CrMo, 12Cr1MoV, lên đến 12cr9mont, Tăng cường sức mạnh nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn.
Thép không gỉ: 07Crooky10 (TP304 giống như, 18-20% CR, 8-11% Ni), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07Cr19ni11ti (TP321), 022Cr17Ni12Mo2 (TP316L), Đối với môi trường ăn mòn nghiêm trọng.

So với ASTM A53/A106 Gr.B (thép carbon, 415 MPA kéo, 240 Năng suất MPA) và API 5L (lớp b, X42, X52, Vân vân., cho đường ống), GB 9948 Ống chuyên dụng hơn, với hàm lượng hợp kim cao hơn cho các điều kiện khắc nghiệt của dầu.

Tính năng và ứng dụng

Những đường ống này được sử dụng cho:

Sản xuất các bộ phận hình khuyên như vòng mang và bộ Jack, Cải thiện việc sử dụng vật liệu và đơn giản hóa các quy trình.
Vũ khí thông thường, chẳng hạn như thùng súng, Do sức mạnh cao.
Giao chất lỏng, với các đường ống tròn tối đa hóa diện tích cho dòng hydrocarbon hiệu quả.

Họ phù hợp với lò nung nứt, bộ trao đổi nhiệt, và các dòng chuyển, với kích thước (TỪ 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, chiều dài lên đến 12 m) cho GB 9948.

So sánh với các tiêu chuẩn quốc tế

ASTM A53/A106 GR.B và API 5L (B, X42, X52, K55, J55, L80) dành cho nhiệt độ cao nói chung hoặc đường ống sử dụng, Thiếu hợp kim GB 9948 và các loại không gỉ cho điều kiện nứt dầu cực đoan, Cung cấp sự ăn mòn tốt hơn và khả năng chống leo.

Lưu ý khảo sát: Phân tích chi tiết các ống thép liền mạch cho vết nứt dầu mỏ trên mỗi GB 9948 và các tiêu chuẩn liên quan

Giới thiệu và ý nghĩa

GB 9948 tiêu chuẩn, Chính thức GB/T. 9948-2013, là một tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc quan trọng đối với các ống thép liền mạch được sử dụng trong vết nứt dầu mỏ, Một quá trình trong đó các phân tử hydrocarbon lớn được phân hủy về mặt nhiệt hoặc xúc tác thành nhỏ hơn, các sản phẩm có giá trị hơn như xăng, Diesel, và nguyên liệu hóa dầu. Có hiệu lực kể từ tháng Bảy 1, 2014, Nó thay thế GB 9948-2006 và rất quan trọng đối với ngành công nghiệp dầu khí Trung Quốc, hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt ở nhiệt độ 600-700 ° C và 10-20 Áp lực MPA, với môi trường ăn mòn liên quan đến các hợp chất lưu huỳnh, hydro, và CO2. Tiêu chuẩn này chỉ định phân loại, danh pháp, kích thước, hình dáng, cân nặng, Số tiêu chuẩn bao gồm bốn phần, phương pháp thử nghiệm, Quy tắc kiểm tra, bao bì, đánh dấu, và chứng chỉ chất lượng, áp dụng cho ống lò, bộ trao đổi nhiệt, và các đường ống áp lực trong ngành công nghiệp hóa dầu

Lớp thép và thành phần vật liệu

GB 9948 phân loại ống thép thành ba nhóm, từng điều chỉnh cho các điều kiện nứt cụ thể:

Ống thép kết cấu carbon:
- lớp: 10#, 20#
- Thành phần: 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%)
- Tính chất: Độ bền kéo 335-410 MPa, sức mạnh năng suất 205-235 MPa, độ giãn dài ≥24-25%, Cho GB/T. 9948. Đây là những chiếc thép carbon thấp cho ít quan trọng hơn, Ứng dụng ăn mòn thấp, giới hạn bởi khả năng chống ăn mòn và creation nhiệt độ cao kém.
Ống thép kết cấu hợp kim:
- lớp: 12CrMo, 15CrMo, 12Cr1mo, 12Cr1MoV, 12Cr2Mo, 12Cr5MoI, 12Cr5mont, 12Cr9mi, 12Cr9mont
- Thành phần: VÍ DỤ., 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 .15%, CR 8-10%, Mo 0.85-1.05%)
- Tính chất: Độ bền kéo 410-540 MPa, sức mạnh năng suất 205-295 MPa, độ giãn dài ≥21-22%. Crom và molybden tăng cường sức mạnh creep (tối đa 100 MPA ở 600 ° C cho 100,000 giờ) và tạo thành các lớp cr₂o₃, Giảm sunfid hóa thành <0.1 mm/năm ở 650 ° C., Per ASTM A335 tương đương.
Ống thép không gỉ:
- lớp: 07Crooky10, 07Cr18Ni11Nb, 07Cr19ni11ti, 022Cr17Ni12Mo2
- Thành phần: 07Crooky10 (18-20% CR, 8-11% Ni, C .08%), 07Cr18Ni11Nb (17-19% CR, 9-12% Ni, NB ổn định), 07Cr19ni11ti (17-19% CR, 9-12% Ni, Ổn định), 022Cr17Ni12Mo2 (16-18% CR, 10-14% Ni, 2-3% Mo)
- Tính chất: Độ bền kéo ≥485 MPa, Sức mạnh năng suất ≥170-205 MPa, kéo dài ≥35%. Những lớp Austenitic này cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội, Chống lại tế bào trưởng và ăn mòn giữa các hạt ở 600-700 ° C, Per ASTM A312.

Sản xuất liên quan đến việc xoay nóng hoặc lạnh, với cú ném nóng ở 900-1200 ° C tạo thành các cấu trúc đồng nhất và các hạt tinh chế vẽ lạnh đến 10-20 Μm, Tăng cường sức mạnh và hoàn thiện bề mặt (RA ≤1,6 m), Cho GB/T. 9948 và GB 9948 Ống thép liền mạch.

Tính năng và ứng dụng

Đường ống thép liền mạch cho vết nứt dầu trên mỗi GB 9948 Triển lãm các tính năng độc đáo:

Nhiệt độ cao và khả năng chống áp suất cao:
- Các lớp hợp kim và không gỉ chịu được 600-700 ° C và 10-20 MPa, với sức mạnh leo quan trọng để bẻ khóa lò và bộ trao đổi nhiệt. VÍ DỤ., 12Cr9mont hỗ trợ áp lực lên đến 20 MPA và 650 ° C., mỗi ASME B31.3.
Chống ăn mòn:
- Crom và molybdenum trong hợp kim tạo thành các lớp bảo vệ, Giảm sunfid hóa thành <0.1 mm/năm. Lớp không gỉ như 022CR17NI12MO2 Chống H₂s và clorua, với tỷ lệ ăn mòn <0.05 mm/năm, Per ASTM G48.
Sử dụng vật liệu và hiệu quả sản xuất:
- Được sử dụng cho các bộ phận hình khuyên như vòng mang và bộ jack, cải thiện việc sử dụng vật liệu bằng cách 10-15%, Đơn giản hóa các quá trình, và tiết kiệm thời gian, cho GB 9948 tính năng. Điều này giúp tăng cường hiệu quả chi phí trong sản xuất quy mô lớn.
Ứng dụng quân sự:
- Do sức mạnh cao, được sử dụng trong vũ khí thông thường như thùng súng, nơi họ chịu đựng áp lực và nhiệt độ cao, Tận dụng liền mạch của họ, cấu trúc thống nhất.
Hiệu quả phân phối chất lỏng:
- Ống tròn tối đa hóa diện tích mặt cắt ngang cho chu vi nhất định, cung cấp nhiều chất lỏng hơn, Quan trọng cho việc xử lý hydrocarbon trong các đơn vị nứt. Ống đặc biệt phục vụ cho hình học cụ thể, cho GB 9948.

Các ứng dụng bao gồm các lò nứt, bộ trao đổi nhiệt, Chuyển dòng, và cuộn lò phản ứng, với kích thước (TỪ 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, chiều dài lên đến 12 m), mỗi nhà sản xuất ống liền mạch GB/T9948.