Kemiantehtaan putkiston yleiskatsaus
Kemiankäsittelylaitokset tarjoavat vaativimpia olosuhteita putkistojärjestelmille. Putkien tulee sisältää nesteitä, jotka voivat olla erittäin syövyttäviä korkeissa lämpötiloissa ja paineissa ja monissa tapauksissa myrkyllisiä tai syttyviä. Kemianhuollon putkivikojen seurauksia ovat prosessinestevuodot, tulipalot, räjähdykset, myrkylliset päästöt ja ympäristövahingot. Siksi oikea putkimateriaalin valinta ei ole vain tekninen päätös - se on turvallisuus- ja säädöstenmukaisuusvaatimus.
Kemiantehtaiden putkistojen suunnittelukoodi on ASME B31.3 (Process Piping), joka sisältää säännöt kemian- ja petrokemian tehtaiden putkijärjestelmien suunnittelusta, materiaaleista, valmistuksesta, testauksesta ja tarkastamisesta. B31.3 luokittelee nestepalvelut normaaliin, luokkaan M (myrkyllinen), luokkaan D (alhainen vaara) ja korkeapaineisiin, ja vaarallisemmille palveluille asetetaan yhä tiukemmat vaatimukset. Putket on suunniteltava kestämään mitä vakavimman paineen ja lämpötilan yhdistelmä normaalin käytön, käynnistyksen, sammutuksen ja kaikkien uskottavien häiriöiden aikana.
Kemiallisten välineiden putkivaatimukset
Erilaiset kemialliset väliaineet vaativat erilaisia putkimateriaaleja niiden syövyttävyyden, lämpötilan ja paineen perusteella. Rikkihappokäyttöön hiiliteräs soveltuu yli 95 %:n pitoisuuksiin ympäristön lämpötilassa, mutta alle 95 %:n (etenkin laimean hapon) korroosionopeus kasvaa dramaattisesti, mikä vaatii ruostumattoman teräksen 316 tai korkeampia seoksia. Kloorivetyhapon laimeatkin liuokset syövyttävät voimakkaasti ruostumatonta terästä, mikä vaatii runsasta -nikkelimetalliseosta (Hastelloy C-276) tai ei-metallista putkistoa useimmissa olosuhteissa. Typpihapolle 304L ruostumaton teräs sopii useimpiin pitoisuuksiin, koska typpihappo passivoi ruostumatonta terästä. Orgaanisille liuottimille (hiilivedyt, alkoholit, ketonit) hiiliteräs on yleensä riittävä, ellei liuotin ole märkä tai sisällä syövyttäviä epäpuhtauksia.
Kloridiympäristöt ovat erityisen haastavia, koska ne aiheuttavat piste- ja jännityskorroosiohalkeilua (SCC) austeniittisissa ruostumattomissa teräksissä. Chloride SCC voi esiintyä yli 60 asteen lämpötiloissa ja kloridipitoisuudet ovat niinkin alhaisia kuin 10 ppm. Kloridi-pitoisilla prosessivirroilla 316L (2-3 % molybdeenia) tarjoaa paremman kestävyyden verrattuna 304L:ään, mutta vaikeissa kloridiolosuhteissa dupleksiruostumattomat teräkset (2205, 2507) tai nikkelipohjaiset seokset voivat olla tarpeen. Pitting Resistance Equivalent Number (PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N) on hyödyllinen seulontatyökalu pisteresistanssin vertailuun: 304L:n PREN ~19, 316L:n PREN ~25, 2205 duplexin PREN2 ~37 ja 4 duplexin PREN2 ~306.
Yleiset putkimateriaalit kemianteollisuudelle
| Materiaali | Tärkeimmät ominaisuudet | Tyypilliset sovellukset |
|---|---|---|
| Hiiliteräs (A106 Gr.B) | Alhaiset kustannukset, hyvä lujuus, rajoitettu korroosionkestävyys | Ei--syövyttävät nesteet, höyry, vesi, hiilivedyt |
| 304/304L ruostumatonta terästä | Yleinen korroosionkestävyys, hyvä hitsattavuus | Typpihappo, orgaaniset hapot, elintarvikkeiden jalostus |
| 316/316L ruostumatonta terästä | Mo-parannettu pistesyöpymiskestävyys, kemianteollisuuden standardi | Rikkihappo (laimea), kloridit (kohtalainen), liuottimet |
| Duplex 2205/2507 | Suuri lujuus, erinomainen SCC-kestävyys | Kloridiympäristöt, offshore, lämmönvaihtimet |
| Nikkeliseokset (Inconel, Hastelloy) | Erittäin korkea korroosionkestävyys, erittäin korkea hinta | HCl, H2SO4 (kuuma), HF, vakava syövyttävä käyttö |
Korroosiotyypit ja materiaalin valinta
General corrosion is uniform material loss over the entire surface, managed by adding a corrosion allowance (typically 1.5-6.0 mm) to the calculated wall thickness. Pitting is localized corrosion that creates small cavities, measured by the PREN value. Crevice corrosion occurs in shielded areas such as under gaskets and deposits, requiring alloys with higher molybdenum content. Stress corrosion cracking (SCC) is the most dangerous corrosion form - cracking occurs under the combined action of tensile stress and a corrosive environment, often without significant general corrosion. SCC can cause catastrophic failure with little warning. For chloride SCC, materials with higher nickel content (>20%) tai duplex-mikrorakenteet tarjoavat vastuksen. Rakeiden välistä korroosiota, joka johtuu kromikarbidin saostumisesta raerajoilla, estetään käyttämällä vähähiilisiä (304L, 316L) tai stabiloituja laatuja (321, 347).
Kemiallisten putkien paineluokitus
Kemialliset tehtaat toimivat tyypillisesti paineluokissa ANSI 150# (2 MPa) 600# (10 MPa), ja erikoisprosessit, kuten vetykrakkaus ja polyeteenin tuotanto, toimivat 900-2500 # (15-42 MPa) paineessa. Paineluokitusten valinta noudattaa ASME B31.3 -suunnittelusääntöjä, ja seinämän vähimmäispaksuus lasketaan kaavalla: t=(P x D) / (2(SE + PY)). Tyhjiökäyttöä varten putken on kestettävä ulkoinen paineen romahdus, mikä vaatii usein raskaampia aikatauluja kuin sisäinen paine yksinään edellyttäisi. Lämpötila vaikuttaa merkittävästi sallittuun jännitykseen - ympäristön lämpötilassa riittävä putki saattaa tarvita paksumman seinämän 400 asteessa. Katso meidänPutken paineluokitusopaskattavia laskentamenetelmiä varten.
Erityisvaatimukset
Kemialliset putket vaativat usein erityisiä pintakäsittelyjä. Rasvanpoisto poistaa öljyn ja rasvan sisäpinnalta estääkseen prosessinesteen likaantumisen. Peittaus poistaa valssihilsettä ja hitsausoksideja. Passivointi (käsittely typpihapolla tai sitruunahapolla) parantaa ruostumattoman teräksen luonnollista kromioksidikerrosta ja maksimoi korroosionkestävyyden. Lämpöjäljitystä (sähköä tai höyryä) käytetään putkiin, joiden on ylläpidettävä korkeaa lämpötilaa nesteen jähmettymisen tai viskositeetin kasvun estämiseksi. Haudatut kemikaaliputket vaativat ulkoisen korroosionestopinnoitteen ISO 21809:n tai vastaavan mukaisesti - katsoPutkien pinnoitusopas. Kemiallisten putkien NDT-vaatimukset vaihtelevat nestehuoltokategorian mukaan B31.3:a kohden, ja ne vaihtelevat 5 %:sta normaalin palvelun hitseistä 100 %:iin luokan M palvelussa - katso meidän
Kemialliset putkistostandardit
ASME B31.3 on ensisijainen suunnittelukoodi. ASTM-materiaalistandardeja ovat A106 (hiiliteräs), A312/A358 (ruostumaton teräs) ja A335 (seosteräs). Kemiantehtaille tärkeitä API-standardeja ovat API 610 (pumput) ja API 682 (tiivistejärjestelmät). Kansainvälisissä projekteissa voidaan soveltaa standardeja EN 13480 (eurooppalainen putkistokoodi) ja GB/T 20801 (kiinalainen putkistokoodi). PED-direktiivin vaatimukset on täytettävä Euroopan unioniin asennettujen laitteiden osalta. Täydellinen kansainvälisten standardien vertailu on saatavilla sivustoltammePutkistandardien vertailu(59).
Kuinka hankkia kemiallinen putki
Kun tilaat putken kemianhuoltoon, ilmoita seuraavat parametrit: nesteen koostumus ja pitoisuus, vesiliuosten pH-alue, käyttölämpötila (normaali ja malli), käyttöpaine (normaali ja malli), sovellettava koodi (ASME B31.3 tai muu), NDT-vaatimukset, sertifiointivaatimukset (MTC 3.1 tai 3.2) ja mahdollinen pintakäsittely (peittaus, passivointi). ManufacturerPipe toimittaa hiiliteräksestä, ruostumattomasta teräksestä ja seosteräksestä valmistettuja putkia kemiallisiin sovelluksiin, jolla on kokemusta toimituksista jalostamoihin, petrokemian tehtaisiin ja hienokemian laitoksille maailmanlaajuisesti.
Tarvitsetko kemianteollisuuden putkia?
Ota yhteyttä suunnittelutiimiimme saadaksesi opastusta materiaalien valintaan ja kilpailukykyiseen hinnoitteluun kemiallisten huoltoputkien osalta.
Pyydä tarjous
Tuoteluokat
