Miért bukott meg a szabványos szénacél a bászrai finomítói környezetben?
A dél-iraki bászrai finomító bővítése része annak a szélesebb nemzeti törekvésnek, hogy a teljes finomítói kapacitást napi 1,3-1,65 millió hordó felé emeljék, és csökkentsék a költséges üzemanyagimportot. Az építkezés szakaszonként haladt előre, és szinte minden fázisban ugyanaz a probléma merült fel. A helyi környezet bünteti a közönséges szénacélt.
Bászra a Perzsa-öböl északi végén található. A nappali hőmérséklet június és augusztus között rendszeresen átlépi a 45 fokot. A homokviharok koptató részecskéket hordoznak, amelyek megsúrolják a szabaddá vált fémfelületeket. Az itt feldolgozott nyersanyag magas kéntartalmú, és a finomító egységek hidrogén-szulfidot (H2S) bocsátanak ki savas gázok, például SO₂ és CO₂ mellett. Az Öböl partvidékéről érkező nedvesség elektrolitréteget hoz létre, amely felgyorsítja az elektrokémiai korróziót.
Az első bővítési szakaszban szabványos A36 szénacélt használtak a technológiai csővezetékekben, a tárolótartályok belső részeiben és a szerkezeti támasztékokban. Az eredmények kiszámíthatóak voltak, de drágák. A gödrösödés hónapokon belül megjelent. A falvastagság-veszteség meghaladta a projekt elfogadható küszöbértékét a rutin ultrahangos vizsgálatok során. A szakaszcsere miatti nem tervezett leállások negyedéves eseménysé váltak, és minden leállás termeléskiesést, valamint rendkívüli beszerzést jelentett emelt áron.
A projektcsapat, az iraki állami finomító üzemeltetője és egy nemzetközi EPC-vállalkozó közös vállalkozása, olyan tekercsbeszállító után kezdett keresni, aki bizonyított tapasztalattal rendelkezik hasonló közel-keleti szénhidrogén-környezetekben. Követelményeik konkrétak voltak. Az acélnak szüksége van ahhoz, hogy ellenálljon a H₂S- szulfidfeszültség okozta repedésnek és a savas korróziónak. El kellett viselnie a napi 30 fokos vagy annál nagyobb hőmérsékleti ingadozást bevonat leválása nélkül. A helyi csapatoknak jó hegeszthetőségre volt szükségük, ideális esetben elő-melegítés nélkül, mivel a helyszíni előmelegítési műveletek 45 fokos hőségben lassúak voltak, és biztonsági aggályokat vetnek fel. A szállításnak az EPC fő ütemtervéhez kellett igazodnia, és minden anyagnak meg kellett felelnie a tengeri szállításra vonatkozó csomagolási szabványoknak a basrai kikötőn keresztül történő megérkezéshez.
Testreszabott időjárásálló acéltekercsek Basra nyersanyag- és éghajlati viszonyaihoz
Shandong Pinjie új anyagokgyártott és exportáltacéltekercsektöbb mint egy évtizede, egyre növekvő referencialistával a közel-keleti olaj- és gázprojektekben. Amikor beérkezett a basrai megkeresés, nem egy szabványos katalógustételt idéztünk. Először a webhely nyers vizsgálati adatait és éghajlati rekordjait kértük, majd visszafelé dolgoztunk az anyagspecifikációhoz.
Az általunk javasolt tekercs aidőjárási hatásoknak, légköri korróziónak{0}}álló acélASTM A588 Grade B kémia alapján, párosítva atűzi{0}}horganyzottszubsztrát és háromrétegű{0}}bevonatrendszer. Az alapkémia 0,40-0,70 százalékos króm, 0,20-0,50 százalék nikkel és 0,25-0,55 százalék réz szabályozott hozzáadását tartalmazza. Ezek az elemek elősegítik egy sűrű, tapadó patinaréteg kialakulását az acélfelületen, ha váltakozó nedves és száraz ciklusoknak vannak kitéve. Ez a patina gátként működik, amely lassítja a további oxidációt. Ezzel szemben a szénacél porózus rozsdát képez, amely lehámlik, és a friss fémet a következő korróziós ciklusnak teszi ki.
Az aljzat tetejére három{0}}rétegű bevonórendszert vittünk fel. Az első réteg egy kromát-mentes passziválás, amely javítja a cink és a szerves bevonat közötti tapadást. A második egy körülbelül 5-8 μm száraz rétegvastagságú epoxi alapozó, amelyet a H₂S és a savas kondenzátumokkal szembeni kémiai ellenállása miatt választottak ki. A fedőbevonat PVDF, polivinilidén-fluorid, 18–22 μm DFT-vel, amelyet erős napfényben mutatott UV-stabilitása, valamint a szél-fújt homok által okozott krétával és erózióval szembeni ellenállása miatt választottak ki. A bevonat teljes vastagsága a kész tekercsen oldalanként 23-30 μm.
A mechanikai tulajdonságokat a projekt szerkezeti és gyártási igényeihez igazították. A szállított tekercsek minimális folyáshatára 345 MPa, szakítószilárdsága 490 és 620 MPa között volt, 22 százalékos vagy nagyobb szakadási nyúlással. A szén-egyenértéket (CEV) 0,45 százalék alatt tartották, ami lehetővé tette a helyszíni hegesztőcsapatok számára, hogy kézi fémíves és GMAW-hegesztést végezzenek előmelegítés nélkül 12 mm-es vastagságig. Ez jelentős mértékben növelte{10}}a webhely hatékonyságát. A szállított tekercsvastagság 1,5 mm-től a tartályburkolati alkalmazásokhoz a 6,0 mm-ig terjedt a szerkezeti tartóelemek esetében.
A szállítás előtt gyorsított laboratóriumi vizsgálatokat végeztünk, amelyek megismételték a basrai körülményeket. A sópermet-teszt 1000 órán keresztül követte az ASTM B117 szabványt, további ciklikus korrózióteszttel, amely páratartalmat, sóködöt és szárazhőmérsékletet 50 fokon kombinált. Aidőjárásálló acéltekercsekAz átlagos korróziós sebesség körülbelül 70 százalékkal alacsonyabb, mint a hagyományos A36 szénacél, és a lyukasztási sűrűség 20 CCT ciklus után több mint felére csökkent. A bevonatrendszer átment az ASTM D3359 keresztsraffozási adhéziós teszten 5B-n, hámlás nélkül, és nem mutatott rétegválást 500 órás UV-kondenzációs expozíció után az ASTM D4587 szerint.
A tekercseket három alkalmazási területen telepítették. Csővezeték szakaszok feldolgozása a kéntelenítő egységben, két atmoszférikus tárolótartály belső burkolata és szerkezeti támasztékok a tartálypark csőállványaihoz.
Gyártás, ellenőrzés és sürgős utánrendelés
A gyártás a megrendelés visszaigazolásától számított 20-napos ütemezés szerint zajlott. Minden tétel kiszállítás előtt átesett a házon belüli minőségellenőrzésen-. Ellenőriztük a bevonat tapadását keresztirányú sraffozással, a méretpontosságot ±0,05 mm vastagságtűréssel és ±2 mm szélességtűréssel, valamint az anyag konzisztenciáját spektrométeres ellenőrzéssel minden hőnél. A malomvizsgálati tanúsítványokat az EN 10204 3.1 szabvány szerint bocsátották ki minden tekercsre.
A teljes első szállítmányt öt nappal a szerződéses szállítási dátum előtt rakodták be. A tengeri fuvarozást egy kiépített közel-keleti útvonalon bonyolítottuk le, a tranzitidő körülbelül 18-22 nap volt Umm Qasr kikötőjébe, majd szárazföldi szállítás Bászrába. A csomagolás tartalmazott VCI-t, illékony korróziógátlót, papír átlapolást a tekercsek között, élvédőket és egy vízálló külső borítást, amely megvédi a nedvességtől és a sós levegőtől a több-hetes utazás során.
Nyolc hónapos folyamatos működés Bászrában
A szállított tekercsek immár több mint nyolc hónapja folyamatosan üzemelnek a basrai egységekben. Az EPC integritási csapata által ultrahangos vastagságméréssel és vizuális felületértékeléssel végzett utóellenőrzések során az összes megfigyelt szakaszon 0,1 mm alatti átlagos falvékonyodást regisztráltak. Gödrösödés jelen volt, de lényegesen kevésbé sűrű és sekélyebb, mint az első bővítési fázisban telepített szénacél szelvényeknél. A PVDF{5}}bevonatú felületeken nem figyeltek meg bevonat leválását vagy hólyagosodást.
Ezek az eredmények közvetlenül a működési eredményekké váltak át. A finomító nulla korrózióval{1}} kapcsolatos nem tervezett leállást regisztrált a tekercseinket használó egységekben a jelentési időszakban, míg a szénacél szekciókban átlagosan 90 naponként egy leállás történt. A karbantartási intervallumokat meghosszabbították, és a projekt eszközintegritási csapata lefelé módosította a csere-előrejelzést. A finomító folyamatosan halad a névleges kapacitáscélja felé, alacsonyabb várható hosszú távú{5}}működési költségek mellett.
A megfigyelés folyamatban van. Negyedévente kapunk vastagsági adatokat a telephelyről, és műszaki csapatunk felülvizsgálja az eredményeket, hogy finomítsa a bevonat javaslatait a jövőbeli fázisokhoz. Egyetlen anyag sem működik tökéletesen örökké, és szívesebben követjük nyomon a valós lebomlási görbéket, semmint csak a laboratóriumi előrejelzésekre hagyatkozunk.
Gyakran Ismételt Kérdések
Milyen acélminőség javasolt a H₂S hatásának kitett finomítói csővezetékekhez?
Atmoszférikus és enyhén savas finomítói környezetekhez,időjárásálló acélokmint például az ASTM A588 megfelelő horganyzott és PVDF bevonatrendszerrel, amely a korrózióállóság, a hegeszthetőség és a költség erős egyensúlyát kínálja. Erősen savanyú, magas H₂S parciális nyomás melletti használathoz a NACE MR0175 / ISO 15156 szabványnak megfelelő szénacélokra vagy korrózióálló -ötvözetekre lehet szükség. A megfelelő választás az adott nyers vizsgálattól, az üzemi hőmérséklettől és a H2S-koncentrációtól függ.
Az időjárásálló acél tekercsek hegeszthetők előmelegítés nélkül?
Igen, ha a szén-egyenértéket körülbelül 0,45 százalék alatt tartják. A Basra projekthez szállított tekercsek 0,45 százalék alatt tartották a CEV-t, lehetővé téve a kézi fémíves és GMAW hegesztést előmelegítés nélkül 12 mm-es szelvényvastagságig. Vastagabb szakaszok vagy erősen korlátozott kötések esetén a hegesztési eljárás előírásai továbbra is megkövetelhetik az alacsony-hőmérsékletű-előmelegítést.
Melyik bevonatrendszer ellenáll az UV-sugárzásnak és a homok eróziójának a Közel-Keleten?
A PVDF fedőbevonat epoxi alapozóra tűzihorganyzott{0}}felületen az egyik legtartósabb kombináció a közel-keleti kültéri expozícióhoz. A PVDF kiváló UV-stabilitást és krétaállóságot, az epoxi alapozó vegyszerállóságot, a cinkréteg katódos védelmet biztosít. Az erős homokkopásnak kitett területeken a 20 μm feletti vastagabb PVDF fóliák vagy további poliuretán közbenső rétegek meghosszabbíthatják az élettartamot.
Mi a várható élettartamakorróziógátló-acél tekercsegy finomítóban?
Az élettartam a működési feltételektől, a bevonatrendszertől és a karbantartási gyakorlattól függ. A Basra alkalmazásban a tekercsek több mint nyolc hónapig működtek, kevesebb mint 0,1 mm-es falvékonysággal és bevonathiba nélkül. A felgyorsított tesztadatok és az összehasonlítható közel-keleti referenciák alapján egy megfelelően meghatározott és karbantartott rendszer jellemzően 8-12 éves üzemidőt tud teljesíteni a bevonat jelentős felújítása előtt, ami nagyjából 2-3-szorosa a bevonat nélküli szénacél élettartamának ugyanabban a környezetben.
Készen áll a finomítói projektjére?
Ha a közel-keleti finomítói vagy szénhidrogénprojektje hasonló kihívásokkal, magas hőséggel, fújó homokkal, H₂S-vel és savas korrózióval néz szembe, segíthetünk. A Shandong Pinjie New Materials egyéni korróziógátló acéltekercs-ellátási terveket{1}} készít az Ön webhelyének nyers tesztjei, éghajlati adatai és gyártási követelményei alapján. Kérjen specifikációs lapot vagy kérjen árajánlatot, és műszaki csapatunk két munkanapon belül válaszol.
