Kodėl standartinis anglinis plienas nepavyko Basros naftos perdirbimo gamykloje
Basros naftos perdirbimo gamyklos plėtra pietų Irake yra dalis platesnio nacionalinio postūmio padidinti bendrą perdirbimo pajėgumą iki 1,3–1,65 mln. barelių per dieną ir sumažinti brangaus kuro importą. Statyba judėjo į priekį etapais, ir beveik kiekvienas etapas susidūrė su ta pačia problema. Vietinė aplinka baudžia įprastą anglinį plieną.
Basra yra šiauriniame Persijos įlankos gale. Nuo birželio iki rugpjūčio dienos temperatūra reguliariai viršija 45 laipsnius. Smėlio audros neša abrazyvines daleles, kurios nuvalo atvirus metalinius paviršius. Čia apdorojama žaliava yra daug sieros, o rafinavimo įrenginiai išskiria sieros vandenilį (H₂S) kartu su rūgštinėmis dujomis, tokiomis kaip SO₂ ir CO₂. Drėgmė iš Persijos įlankos pakrantės prideda elektrolito sluoksnį, kuris pagreitina elektrocheminę koroziją.
Pirmojo išplėtimo etapo metu standartinis A36 anglies plienas buvo naudojamas proceso vamzdynuose, talpyklos viduje ir konstrukcinėse atramose. Rezultatai buvo nuspėjami, bet brangūs. Duobės atsirado per kelis mėnesius. Įprastų ultragarsinių patikrinimų metu sienelės storio nuostoliai viršijo projekte priimtiną ribą. Neplanuoti sustabdymai dėl sekcijų keitimo tapo kas ketvirtį vykstančiu įvykiu, o kiekvienas sustabdymas reiškė gamybos praradimą ir avarinius pirkimus aukščiausiomis kainomis.
Projekto komanda, bendra Irako valstybinio naftos perdirbimo gamyklos operatoriaus ir tarptautinio EPC rangovo įmonė, pradėjo ieškoti ritės tiekėjo, turinčio įrodytą patirtį panašioje Vidurio Rytų angliavandenilių aplinkoje. Jų reikalavimai buvo konkretūs. Plienas, kurio reikia, kad būtų atsparus H₂S-sukeltam sulfido įtempių įtrūkimui ir rūgštinei korozijai. Jis turėjo toleruoti dienos temperatūros svyravimus 30 laipsnių ar daugiau be dangos išsisluoksniavimo. Vietos įguloms reikėjo gero suvirinimo, idealiu atveju be išankstinio-kaitinimo, nes-svetainėje 45 laipsnių karščio pašildymo operacijos buvo lėtos ir kėlė susirūpinimą dėl saugos. Pristatymas turėjo atitikti EPC pagrindinį grafiką, o visa medžiaga turėjo atitikti jūrų transportavimo pakavimo standartus, kad būtų galima atvykti per Basros uostą.
Individualizuotos atmosferos poveikiui atsparios plieno ritės, sukurtos Basros žaliavoms ir klimatui
Shandong Pinjie naujos medžiagospagamino ir eksportavoplieno ritėsjau daugiau nei dešimtmetį, augant Artimųjų Rytų naftos ir dujų projektų nuorodų sąrašui. Kai atėjo „Basra“ užklausa, mes nenurodėme standartinės katalogo prekės. Pirmiausia paprašėme svetainės neapdorotų tyrimo duomenų ir klimato įrašų, tada dirbome atgal į medžiagos specifikaciją.
Mūsų pasiūlyta ritė yra aatmosferos poveikiui, atmosferinei korozijai{0}}atsparus plienasremiantis ASTM A588 B klasės chemija, suporuotas su akarštai{0}}cinkuotassubstratas ir trijų{0}}sluoksnių dangos sistema. Pagrindinė chemija apima kontroliuojamus chromo priedus nuo 0,40 iki 0,70 proc., nikelio nuo 0,20 iki 0,50 proc. ir vario nuo 0,25 iki 0,55 proc. Šie elementai skatina tankaus, prilipusio patinos sluoksnio susidarymą ant plieno paviršiaus, kai juos veikia kintantys drėgni ir sausi ciklai. Ši patina veikia kaip barjeras, lėtinantis tolesnę oksidaciją. Priešingai, anglinis plienas sudaro akytas rūdis, kurios atsisluoksniuoja ir atskleidžia naują metalą kitam korozijos ciklui.
Ant pagrindo padengėme trijų{0}}sluoksnių dangos sistemą. Pirmasis sluoksnis yra be chromato{2}}pasyvavimo, kuris pagerina cinko ir organinės dangos sukibimą. Antrasis yra maždaug 5–8 μm sausos plėvelės storio epoksidinis gruntas, parinktas dėl cheminio atsparumo H₂S ir rūgštiniams kondensatams. Viršutinis sluoksnis yra PVDF, polivinilideno fluoridas, 18–22 μm DFT apdaila, parinkta dėl UV stabilumo stiprioje saulės šviesoje ir atsparumo kreidoms bei erozijai nuo vėjo{9}}pučiamo smėlio. Bendras gatavos ritės dangos storis svyruoja nuo 23 iki 30 μm kiekvienoje pusėje.
Mechaninės savybės buvo suderintos su projekto struktūriniais ir gamybos poreikiais. Tiekiamos ritės atitiko mažiausią 345 MPa takumo ribą ir 490–620 MPa tempimo stiprumą, o pailgėjimas trūkimo metu buvo 22 proc. arba didesnis. Anglies ekvivalentas, CEV, buvo mažesnis nei 0,45 proc., todėl suvirinimo komandos galėjo rankiniu būdu atlikti metalo lankinį ir GMAW suvirinimą be išankstinio pašildymo iki 12 mm storio. Tai buvo reikšmingas{10}}svetainės efektyvumo padidėjimas. Tiekiamas ritės storis svyravo nuo 1,5 mm rezervuaro apmušalams iki 6,0 mm konstrukcinių atraminių sekcijų.
Prieš išsiuntimą atlikome pagreitintus laboratorinius tyrimus, atkartodami Basros sąlygas. Druskos purškimo bandymas buvo atliktas pagal ASTM B117 1 000 valandų, su papildomu cikliniu korozijos bandymu derinant drėgmę, druskos rūką ir sausą -šilumą 50 laipsnių temperatūroje. Theatmosferos poveikiui atsparaus plieno ritėsvidutinis korozijos greitis buvo maždaug 70 procentų mažesnis nei įprasto A36 anglinio plieno, o duobių tankis po 20 CCT ciklų sumažėjo daugiau nei per pusę. Dangos sistema išlaikė ASTM D3359 kryžminio -liuko sukibimo testą esant 5B be pleiskanų ir po 500 UV kondensacijos valandų pagal ASTM D4587 nesisluoksniavo.
Ritės buvo sumontuotos trijose taikymo srityse. Apdorokite dujotiekio sekcijas desulfuravimo bloke, vidinį dviejų atmosferinių rezervuarų pamušalą ir konstrukcines atramas vamzdžių stovams rezervuarų fermoje.
Gamyba, apžiūra ir skubus užsakymas
Gamyba vyko pagal 20 -dienų grafiką nuo užsakymo patvirtinimo. Prieš išsiuntimą kiekviena partija buvo patikrinta mūsų viduje{4}}. Mes patikrinome dangos sukibimą atlikdami kryžminio liuko bandymą, matmenų tikslumą, kai storio nuokrypis yra ± 0, 05 mm ir pločio leistiną nuokrypį ± 2 mm, ir medžiagos nuoseklumą, tikrindami kiekvieną šilumą spektrometru. Kiekvienai ritei buvo išduoti malūno bandymo sertifikatai pagal EN 10204 3.1.
Visa pirmoji siunta buvo pakrauta penkias dienas prieš sutartyje numatytą pristatymo datą. Mes organizavome krovinių gabenimą jūra nustatytu Artimųjų Rytų maršrutu, kurio tranzito laikas buvo maždaug 18–22 dienos iki Umm Qasr uosto, o vėliau - vidaus transportas į Basrą. Pakuotėje buvo VCI, lakiosios korozijos inhibitorius, popierinis tarpas tarp ritinių, krašto apsaugos ir vandeniui atsparus išorinis apvalkalas, apsaugantis nuo drėgmės ir sūraus oro per kelių savaičių kelionę.
Aštuoni mėnesiai nepertraukiamo darbo Basroje
Pateiktos ritės Basros padaliniuose nepertraukiamai eksploatuojamos daugiau nei aštuonis mėnesius. Tolesni-patikrinimai, kuriuos atliko EPC vientisumo komanda, naudodama ultragarsinį storio matavimą ir vizualinį paviršiaus įvertinimą, užfiksavo, kad visose stebimose atkarpose vidutinis sienos plonėjimas buvo mažesnis nei 0,1 mm. Duobės buvo, bet žymiai mažiau tankios ir seklesnės nei anglinio plieno sekcijose, sumontuotose per pirmąjį plėtimosi etapą. Jokiame PVDF{5}}dengtame paviršiuje nepastebėta jokio dangos sluoksniuojimo ar pūslių susidarymo.
Šie rezultatai tiesiogiai virsta veiklos rezultatais. Per ataskaitinį laikotarpį naftos perdirbimo gamykla užfiksavo nulinę koroziją{1}}susijusių neplanuotų įrenginių, naudojančių mūsų ritinius, išjungimus, palyginti su anglies plieno sekcijų vidutiniu išjungimu kas 90 dienų. Techninės priežiūros intervalai buvo pratęsti, o projekto turto vientisumo komanda sumažino pakeitimo prognozę. Naftos perdirbimo gamykla ir toliau siekia savo vardinio pajėgumo tikslo su mažesnėmis numatomomis ilgalaikėmis{5}}eksploatacinėmis išlaidomis.
Stebėjimas vyksta nuolat. Kas ketvirtį gauname storio duomenis iš svetainės, o mūsų techninė komanda peržiūri rezultatus, kad patobulintų dangų rekomendacijas būsimiems etapams. Jokia medžiaga neveikia tobulai amžinai, todėl mes mieliau stebime tikrąsias degradacijos kreives, o ne pasikliaujame vien laboratorinėmis prognozėmis.
Dažnai užduodami klausimai
Kokios rūšies plienas rekomenduojamas naftos perdirbimo gamyklų vamzdynams, veikiamiems H₂S?
Atmosferinei ir silpnai rūgštinei naftos perdirbimo gamyklų aplinkai,atmosferos poveikiui atsparus plienaspvz., ASTM A588 su atitinkama cinkuotos ir PVDF dangos sistema užtikrina tvirtą atsparumo korozijai, suvirinamumo ir kainos pusiausvyrą. Atliekant didelį rūgštingumą naudojant aukštą H₂S dalinį slėgį, gali reikėti anglinio plieno, atitinkančio NACE MR0175 / ISO 15156, arba korozijai atsparių lydinių. Tinkamas pasirinkimas priklauso nuo konkretaus neapdoroto tyrimo, darbinės temperatūros ir H₂S koncentracijos.
Ar atmosferos poveikiui atsparios plieno ritės gali būti suvirintos be išankstinio -kaitinimo?
Taip, kai anglies ekvivalentas kontroliuojamas žemiau maždaug 0,45 proc. Projektui „Basra“ tiekiamos ritės išlaikė CEV žemiau 0,45 proc., todėl buvo galima rankiniu būdu suvirinti metalą lankiniu ir GMAW be išankstinio pašildymo, kai sekcijų storis iki 12 mm. Storesnėms sekcijoms arba labai ribotoms jungtims pagal suvirinimo procedūros specifikaciją vis tiek gali reikėti išankstinio pašildymo žemoje-temperatūroje-.
Kokia dangų sistema Artimuosiuose Rytuose atspari UV degradacijai ir smėlio erozijai?
PVDF viršutinis sluoksnis ant epoksidinio grunto ant karštai{0}}cinkuoto pagrindo yra vienas iš patvariausių derinių, skirtų Vidurio Rytų poveikiui lauke. PVDF užtikrina puikų UV stabilumą ir atsparumą kreidai, epoksidinis gruntas – cheminį atsparumą, o cinko sluoksnis – katodinę apsaugą. Vietose, kuriose yra didelis smėlio dilimas, storesnės PVDF plėvelės, didesnės nei 20 μm, arba papildomi tarpiniai poliuretano sluoksnis gali pailginti tarnavimo laiką.
Koks numatomas tarnavimo laikasantikorozinė plieno ritėnaftos perdirbimo gamykloje?
Tarnavimo laikas priklauso nuo eksploatavimo sąlygų, dangos sistemos ir priežiūros praktikos. Naudojant „Basra“, ritės veikė daugiau nei aštuonis mėnesius, sienelės suplonėjo mažiau nei 0,1 mm, o danga nesugedo. Remiantis pagreitintais bandymų duomenimis ir palyginamomis Artimųjų Rytų nuorodomis, tinkamai nurodyta ir prižiūrima sistema paprastai gali tarnauti 8–12 metų prieš kapitalinį dangos atnaujinimą, maždaug 2–3 kartus ilgiau nei nepadengto anglinio plieno tarnavimo laikas toje pačioje aplinkoje.
Pasiruošę savo naftos perdirbimo projektui?
Jei jūsų naftos perdirbimo gamyklos ar angliavandenilių projektas Artimuosiuose Rytuose susiduria su panašiais iššūkiais, dideliu karščiu, pučiamu smėliu, H₂S ir rūgštine korozija, galime padėti. „Shandongo Pinjie New Materials“ parengia tinkintus antikorozinio plieno ritinių tiekimo planus, pagrįstus jūsų svetainės neapdorotu tyrimu, klimato duomenimis ir gamybos reikalavimais. Pateikite užklausą dėl specifikacijų lapo arba paprašykite pasiūlymo, o mūsų techninė komanda atsakys per dvi darbo dienas.
