Tube sans soudure en acier inoxydable TP 347 347H
Recherche et développement de tuyaux sans soudure en acier inoxydable TP347H à paroi épaisse de grand diamètre pour unité d'hydrogénation pétrochimique
Qu'est-ce que le tuyau sans soudure en acier inoxydable TP347H?
AISI : 347 TP347H
États-Unis : S34700 S34709
EN: 1.4912
tuyau sans soudure , raccords de tuyauterie , bride .
L'environnement d'application et les exigences techniques du tuyau sans soudure en acier inoxydable 347 347h en 1.4912 dans l'unité d'hydrogénation pétrochimique, ont systématiquement étudié et résumé les principales caractéristiques techniques du processus de production de tuyaux sans soudure en acier inoxydable à paroi épaisse de grand diamètre tels que la technologie de fusion et de contrôle, le plastique processus de formage, processus de perçage à chaud, traitement de tube de laminage à froid, traitement thermique de solution solide et leur impact sur la performance du produit. La spécification UNS TP347 est un tube sans soudure en acier inoxydable austénitique de grand diamètre à paroi épaisse de 610 mm × paroi de 59,54 mm. Les résultats des tests montrent que les indices techniques des tubes en acier produits à l'essai répondent aux exigences de la norme ASTM A312 et aux conditions techniques générales pour l'approvisionnement en tubes en acier,
Mots clés : grand diamètre ; Mur épais; hydrogénation pétrochimique; Tuyau en acier inoxydable
À l'heure actuelle, avec la transformation et le développement des industries pétrochimiques et chimiques du charbon, afin de rechercher les meilleurs avantages économiques, l'échelle des unités a tendance à être à grande échelle, à grande échelle, de raffinage et d'intégration chimique, de regroupement industriel et de développement durable. À l'heure actuelle, les grandes usines chimiques telles que 10 millions de tonnes de raffinage du pétrole, 1 million de tonnes d'éthylène et 4 millions de tonnes de liquéfaction indirecte du charbon sont devenues le principal équipement de raffinage et de chimie de l'industrie. L'hydrocraquage, l'hydrogénation des résidus, le craquage catalytique, l'hydroraffinage, le reformage catalytique et d'autres unités d'hydrogénation soutenant le raffinage et l'industrie chimique sont des mesures importantes pour améliorer l'utilisation des ressources pétrolières, promouvoir la conversion efficace du pétrole lourd pour obtenir davantage de produits pétroliers légers tels que l'essence et diesel, s'adapter à des normes d'émission de plus en plus strictes, tuyau en acier inoxydable sans soudure 347h, améliorer l'environnement, contrôler la brume et autres pollutions, promouvoir le développement vert et faire face au changement climatique mondial. Par conséquent, en tant que processus de réaction particulièrement important dans l'industrie pétrochimique, le processus d'hydrogénation est le maillon central du raffinage, de la valorisation et du traitement du pétrole lourd des produits pétroliers. Il peut refléter le niveau de raffinage et est un symbole pour mesurer le niveau de développement de la technologie de raffinage du pétrole et du charbon d'un pays. Le processus d'hydrogénation est le maillon central du raffinage, de la valorisation et du traitement du pétrole lourd des produits pétroliers. Il peut refléter le niveau de raffinage et est un symbole pour mesurer le niveau de développement de la technologie de raffinage du pétrole et du charbon d'un pays. Le processus d'hydrogénation est le maillon central du raffinage, de la valorisation et du traitement du pétrole lourd des produits pétroliers. Il peut refléter le niveau de raffinage et est un symbole pour mesurer le niveau de développement de la technologie de raffinage du pétrole et du charbon d'un pays.
1. Analyse de l'environnement applicatif
Avec l'utilisation des ressources de pétrole brut à haute teneur en soufre et la promotion d'une conversion efficace du pétrole lourd (résiduel) pour obtenir davantage de produits pétroliers légers tels que l'essence et le diesel, des technologies clés telles que la technologie d'hydrotraitement du pétrole lourd (résiduel) (RHT) et sa combinaison nouveau procédé avec craquage catalytique (FCC) (RICP) ont considérablement amélioré le rendement des produits pétroliers légers. La température de fonctionnement générale de l'unité d'hydrogénation est d'environ 400 ℃ et la pression est de 10 ~ 15MPa. Le milieu de transmission comprend généralement de l'huile lourde (résidu), des catalyseurs divers, des détergents, de l'hydrogène, des résidus de déchets (sulfure, eau acide), etc. L'unité d'hydrocraquage doit fonctionner dans des conditions de haute température, haute pression et hydrogène (rapport H2 élevé (H2S), H2 + pétrole et gaz (H2S)) milieu corrosif. H+, HS - et S2 - seront ionisés dans la solution aqueuse. La corrosion de l'acier inoxydable est un processus de dépolarisation de l'hydrogène. Il est facile de provoquer une fissuration induite par l'hydrogène (HIC), une fissuration par corrosion par application de sulfure (SSCC) et une corrosion électrochimique [6-11] ; Il s'accompagne également de modifications des teneurs en CO2, NH4 + et CN -, de la valeur du pH et de nombreuses autres conditions [12-13], entraînant la rupture et la défaillance du corps du tuyau. Par conséquent, le tuyau en acier inoxydable UNS s34700 TP347H utilisé dans un environnement à haute température, haute pression et hydrogène doit avoir de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion. Il s'accompagne également de modifications des teneurs en CO2, NH4 + et CN -, de la valeur du pH et de nombreuses autres conditions [12-13], entraînant la rupture et la défaillance du corps du tuyau. Par conséquent, le tuyau en acier inoxydable UNS s34700 TP347H utilisé dans un environnement à haute température, haute pression et hydrogène doit avoir de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion. Il s'accompagne également de modifications des teneurs en CO2, NH4 + et CN -, de la valeur du pH et de nombreuses autres conditions [12-13], entraînant la rupture et la défaillance du corps du tuyau. Par conséquent, le tuyau en acier inoxydable UNS s34700 TP347H utilisé dans un environnement à haute température, haute pression et hydrogène doit avoir de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion.
2 Conditions et exigences techniques pour les tuyaux
2.1 Composition chimique
Les principaux éléments chimiques affectant la corrosion H2S dans l'acier sont C, Mn, P et S. C est le principal élément formant la phase M23C6. Avec l'augmentation du contenu, il est facile de produire une ségrégation de carbure, ce qui entraîne un écart de dureté entre la zone de ségrégation et l'organisation environnante, entraînant une corrosion HIC [14]. Lorsque vous rencontrez les performances des tuyaux en acier, contrôlez w (c) ≤ 0,08 % dans la mesure du possible ; L'élément S forme des inclusions non métalliques MNS et FES dans l'acier, entraînant une microstructure locale lâche et induisant une fissuration induite par l'hydrogène (HIC) ou une fissuration par corrosion par application de sulfure (SSCC) dans un environnement humide de H2S. Par conséquent, la teneur en S est strictement contrôlée pour que son w(s) ≤ 0,015 % ; P peut réduire la zone de phase austénitique et former un composé à bas point de fusion avec l'acier, de sorte que son w (P) ≤ 0,03 % ; Mn et Si sont les principaux éléments pour former des inclusions. La norme américaine ASTM A312 exige w (MN) ≤ 2,0 %, w (SI) ≤ 1,0 %, et le contrôle du contenu réel est plus strict. Tuyau en acier inoxydable 347H fabriqué en Chine
2.2 Inclusions non métalliques
Les inclusions non métalliques sont faciles à provoquer un enrichissement local en hydrogène pour former de l'hydrogène moléculaire, et une forte augmentation de la pression d'hydrogène est facile à produire des fissures. Par conséquent, la réduction, la dispersion et la sphéroïdisation des inclusions non métalliques, en particulier des inclusions sulfurées, peuvent améliorer la stabilité de l'acier en milieu H2S [15]. Selon la norme des inclusions non métalliques de la norme ASTM E45 : sulfure ≤ grade 1,5 ; Silicate ≤ degré 1,5 ; Alumine ≤ grade 1,5 ; Oxyde sphéroïdisé ≤ grade 1,5 ; Nombre total de niveaux ≤ 5,0 ; Il n'y a pas de ségrégation et de structure inhomogène en bandes avec une taille supérieure au grade 2,5 dans la norme E45.
2.3 Écart dimensionnel et qualité d'aspect
L'écart admissible de l'épaisseur de paroi du tuyau sans soudure 347 est de ± 12,5 % ; La longueur d'une seule branche ne doit pas être inférieure à 5,5 m ; Le degré de flexion du tuyau en acier ne doit pas être supérieur à 2 mm/M ; L'ovalisation et l'épaisseur de paroi inégale du tube en acier ne doivent pas dépasser 80 % des tolérances de diamètre extérieur et d'épaisseur de paroi respectivement. Les surfaces intérieures et extérieures du tuyau en acier doivent être exemptes de fissures, de plis, de croûtes, de plis roulés, de délaminage et d'autres défauts.
2.4 Propriétés de traction
347h avec la résistance croissante de l'acier inoxydable, la sensibilité à la fragilisation par l'hydrogène augmente ; Un grand nombre d'analyses expérimentales montrent que la valeur de dureté maximale de l'acier sans SCC se situe entre hrc20 et 27, et hrc22 est pris comme valeur de dureté critique en ingénierie [16]. Effectuez des tests de traction à température ambiante et 500 ℃, et répondez aux exigences des propriétés mécaniques à température ambiante et à haute température
2.5 Granulométrie et corrosion intergranulaire
La taille de grain d'austénite d'origine doit être de grade 4 ~ 7 ; Le test de corrosion intergranulaire est qualifié.
3 Processus de fabrication
Il existe de nombreuses méthodes de fusion de l'acier inoxydable, y compris la fusion EAF + VOD ou AOD. L'acier inoxydable Wujin et les nouveaux matériaux Yongxing s'attaquent conjointement à des problèmes techniques clés par le biais d'entreprises en amont et en aval de la chaîne industrielle, contrôlent la composition chimique et la pureté de l'acier des produits et garantissent les propriétés mécaniques des produits à température ambiante et à haute température ; Selon le processus de laminage à froid à paroi épaisse de grand diamètre, assurez la précision dimensionnelle, la qualité de surface et la granulométrie du tube en acier.
Flux de processus de production de tubes en acier produits à l'essai : EAF → raffinage AOD → lingot moulé sous pression → forgeage à chaud → laminage → finition → perçage à chaud → décapage → inspection et meulage → laminage à froid → dégraissage → traitement thermique en solution → finition → décapage → inspection du produit fini et test → emballage → entreposage (produit fini).
3.1 Technologie de fusion et de contrôle
En fonderie, l'équivalent carbone doit être contrôlé à une valeur inférieure, la teneur en P et s doit être strictement contrôlée, les inclusions non métalliques dans l'acier doivent être réduites et la pureté de l'acier doit être améliorée. En même temps, les cinq éléments nocifs à bas point de fusion Sn, as, Sb, Bi et Pb sont contrôlés ; La technologie clé est ① lors de l'affinage initial du four à arc électrique EAF, la composition de l'alliage est régulée, le rapport O2 / AR est ajusté en continu et la teneur en oxygène est strictement contrôlée lors de la décarburation [17] ; ② Le raffinage AOD adopte un procédé à double laitier et un rapport de laitier raisonnable pour améliorer la capacité du laitier à absorber les inclusions flottantes ; Un processus de soufflage d'argon approprié au fond du four peut faire flotter complètement les inclusions dans l'acier fondu,
3.2 Technologie de formage plastique
Le système de chauffage du forgeage et du laminage à chaud est établi : la température de la billette augmente lentement dans le processus de chauffage pour améliorer la cohérence entre la surface de la billette et la température centrale. Lors du forgeage, tenez compte de la chute de température, du mode de déformation et des temps de chauffage, en particulier la température finale de forgeage ≥ 950 ℃, afin d'éviter une recristallisation incomplète causée par une température trop basse, entraînant la formation d'une structure de grain mixte avec une taille de grain inégale ; Dans le processus de forgeage, contrôlez la température de chauffage et la déformation, cassez le cristal colonnaire sur la surface du lingot et le taux de compression de forgeage est ≥ 3, afin d'obtenir une structure de grain uniforme.
3.3 Processus de perçage à chaud
En raison de l'effet d'épinglage du NBC précipité sur le mouvement des joints de grains et des dislocations pendant la perforation thermique, il entrave le mouvement des dislocations et des joints de grains dans le cristal, ce qui entraîne un renforcement des précipitations et la résistance à la déformation est relativement importante [18]. L'ajustement et l'optimisation du système de chauffage de l'acier rond révèlent l'interaction et la loi de corrélation entre l'évolution de la température de perforation de l'acier inoxydable à paroi épaisse de grand diamètre dans le laminage croisé à grand angle de laminage et la ligne de courant du métal, l'état de l'interface et de multiples facteurs, en ajustant et en optimisant les paramètres tels comme système de chauffage, vitesse de perforation à chaud et déformation thermique, et maîtriser le mécanisme de génération de défauts et la méthode de régulation dans le processus de perforation à chaud de l'acier inoxydable de grand diamètre [19-21],
3.4 Processus de traitement thermique de mise en solution
L'environnement de corrosion humide H2S de l'unité d'hydrogénation à haute pression a des exigences strictes en matière de résistance, de dureté, de microstructure, de taille de grain et de corrosion intergranulaire des tuyaux sans soudure en acier inoxydable de grand diamètre. En tant que processus clé pour garantir la microstructure et les propriétés des tuyaux finis, le traitement thermique en solution élimine non seulement la contrainte de travail à froid, mais affecte également directement la résistance, la résistance à la corrosion, la microstructure et d'autres propriétés complètes des tuyaux [22-23]. Pendant le traitement thermique de mise en solution, selon les caractéristiques des tubes sans soudure en acier inoxydable de grand diamètre, prolonger le temps de chauffage et un temps de maintien suffisant pour que les carbures se dissolvent complètement et restent dans la structure austénitique à température ambiante, favoriser la distribution uniforme des éléments et obtenir une faible sensibilité à la corrosion intergranulaire. La température de traitement thermique de TP347 est contrôlée à 1150 ~ 1190 ℃, le débit et le débit d'eau de refroidissement sont augmentés et le tuyau à haute température est refroidi rapidement à travers la plage de sensibilisation pour éviter la tendance à la corrosion intergranulaire et répondre aux exigences de performance complètes du tuyau.
4 résultats de test de performance
UNS S34700 ; UNS S34709 ; Les tuyaux sans soudure en acier inoxydable TP347 doivent être inspectés en fonction de la composition chimique, des propriétés mécaniques, de la tolérance dimensionnelle, de la granulométrie, des essais non destructifs par ultrasons et hydrauliques des produits finis conformément à la norme américaine ASTM A312 / a312m-17 et aux accords techniques pertinents.
4.1 Composition chimique du 347h
La composition chimique finie du tuyau sans soudure en acier inoxydable TP347 / TP347H répond aux exigences de la norme américaine ASTM A312 / a312m-17
4.2 Inclusions non métalliques
La pureté des matériaux est liée à la résistance à la corrosion des matériaux utilisés. Selon la méthode d'essai standard ASTM e45-10 pour la détermination de la teneur en inclusions dans l'acier, des échantillons sont prélevés à la fin du matériau d'essai et le niveau d'inclusions non métalliques répond aux exigences de la norme
4.3 Performances de corrosion intergranulaire
Selon la méthode E dans ASTM a262-14 détermination de la sensibilité à la corrosion intergranulaire de l'acier inoxydable austénitique, aucune fissure de corrosion intergranulaire n'est trouvée sur les surfaces intérieure et extérieure de l'échantillon, comme le montre la figure 1. La performance de corrosion intergranulaire de l'acier inoxydable TP347 sans soudure tuyau est qualifié.
4.4 Granulométrie
La taille des grains est déterminée selon la méthode d'essai ASTM e112-2013 pour la détermination de la taille moyenne des grains. La granulométrie est de grade 5,5, ce qui répond aux exigences des grades 4 à 7 de la norme, comme illustré à la figure 2.
4.5 Performances d'aplatissement
Selon les exigences de la norme ASTM a530-2010 Exigences générales pour les tuyaux en acier au carbone spécial et en acier allié, le test est effectué sur la machine d'essai de matériaux universelle servo électro-hydraulique we-600c, et il n'y a pas de fissures visibles à l'intérieur et à l'extérieur surfaces et faces d'extrémité, répondant aux exigences de la norme astma312 / a312m-17 et des conditions techniques générales pour l'approvisionnement en tubes d'acier
4.6 Test hydrostatique, détection de défauts par ultrasons et détection de défauts par ressuage
Testé sur une machine d'essai hydrostatique syd-610 (0-35 MPa) selon la norme ASTM a999 et les conditions techniques générales pour l'approvisionnement en tubes d'acier, répondant aux exigences ; Le NDT a été effectué sur le détecteur de défauts à ultrasons ctb-1000 conformément à la norme ASTM A312 / a312m-17 et aux conditions techniques générales pour l'approvisionnement en tubes en acier, qui répondaient aux exigences ; La détection des défauts par ressuage doit être effectuée sur la rainure du tuyau en acier conformément à la méthode B de la norme ASTM e165 et aux conditions techniques générales pour l'approvisionnement en tuyaux en acier. La norme exige des essais sur la surface extérieure et la rainure du tuyau, qui répondent aux exigences.
Norme ASTM A213 ASME SA213M pour chaudière en acier allié austénitique sans soudure 347H, surchauffeur
Tube sans soudure d'échangeur de chaleur, Usine de tuyaux en acier inoxydable 347H
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