Pregled cjevovoda kemijskog postrojenja
Pogoni za kemijsku preradu predstavljaju neke od najzahtjevnijih uvjeta za sustave cjevovoda. Cijevi moraju sadržavati tekućine koje mogu biti vrlo korozivne, na povišenim temperaturama i tlakovima, au mnogim slučajevima otrovne ili zapaljive. Posljedice kvara cijevi u kemijskoj službi uključuju curenje procesne tekućine, požare, eksplozije, ispuštanje toksičnih tvari i štetu okolišu. Odabir odgovarajućeg materijala cijevi stoga nije samo inženjerska odluka - već je imperativ sigurnosti i usklađenosti s propisima.
Projektni kod za cjevovode kemijskih postrojenja je ASME B31.3 (Procesni cjevovodi), koji daje pravila za dizajn, materijale, izradu, ispitivanje i inspekciju cjevovodnih sustava u kemijskim i petrokemijskim postrojenjima. B31.3 kategorizira usluge fluida u normalne, kategoriju M (otrovne), kategoriju D (mala opasnost) i visoki-tlak, sa sve strožim zahtjevima za opasnije usluge. Cjevovodi moraju biti projektirani za najtežu kombinaciju tlaka i temperature koja se očekuje tijekom normalnog rada, pokretanja, gašenja i bilo kakvih vjerodostojnih uvjeta poremećaja.
Zahtjevi za cijevi prema kemijskim medijima
Različiti kemijski mediji zahtijevaju različite materijale cijevi na temelju njihove korozivnosti, temperature i tlaka. Za rad sa sumpornom kiselinom, ugljični čelik je prikladan za koncentracije iznad 95% na temperaturi okoline, ali ispod 95% (osobito razrijeđene kiseline), stope korozije dramatično se povećavaju, zahtijevajući nehrđajući čelik 316 ili više legure. Za klorovodičnu kiselinu, čak i razrijeđene otopine su vrlo korozivne za nehrđajući čelik, zahtijevajući legure s visokim -niklom (Hastelloy C-276) ili nemetalne cijevi za većinu uvjeta. Za dušičnu kiselinu, nehrđajući čelik 304L prikladan je za većinu koncentracija jer dušična kiselina pasivizira nehrđajući čelik. Za organska otapala (ugljikovodike, alkohole, ketone), ugljični čelik općenito je prikladan osim ako je otapalo mokro ili sadrži korozivne kontaminante.
Okruženje klorida posebno je izazovno jer uzrokuje jamičasto i naponsko korozijsko pucanje (SCC) u austenitnim nehrđajućim čelicima. Kloridni SCC može se pojaviti na temperaturama iznad 60 stupnjeva s koncentracijama klorida od samo 10 ppm. Za procesne tokove koji sadrže klorid, 316L (s 2-3% molibdena) pruža poboljšanu otpornost u usporedbi s 304L, ali za teške kloridne uvjete mogu biti potrebni dvostruki nehrđajući čelici (2205, 2507) ili legure na bazi nikla. Ekvivalentni broj otpornosti na piting (PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N) koristan je alat za usporedbu otpora na piting: 304L ima PREN ~19, 316L ima PREN ~25, 2205 duplex ima PREN ~36, a 2507 super duplex ima PREN ~43.
Uobičajeni materijali za cijevi za kemijsku industriju
| Materijal | Ključne karakteristike | Tipične primjene |
|---|---|---|
| Ugljični čelik (A106 Gr.B) | Niska cijena, dobra čvrstoća, ograničena otpornost na koroziju | Ne{0}}korozivne tekućine, para, voda, ugljikovodici |
| 304/304L nehrđajući čelik | Opća otpornost na koroziju, dobra zavarljivost | Dušična kiselina, organske kiseline, obrada hrane |
| 316/316L nehrđajući čelik | Mo-poboljšana otpornost na rupičastu pojavu, standard kemijske industrije | Sumporna kiselina (razrijeđena), kloridi (umjereni), otapala |
| Duplex 2205/2507 | Visoka čvrstoća, izvrsna otpornost na SCC | Kloridna okruženja, offshore, izmjenjivači topline |
| Legure nikla (Inconel, Hastelloy) | Ekstremna otpornost na koroziju, vrlo visoka cijena | HCl, H2SO4 (vruće), HF, jako korozivno djelovanje |
Vrste korozije i odabir materijala
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%) ili duplex mikrostrukture pružaju otpor. Interkristalna korozija, uzrokovana taloženjem krom karbida na granicama zrna, spriječena je upotrebom nisko-ugljičnih stupnjeva (304L, 316L) ili stabiliziranih razreda (321, 347).
Nazivni tlak za kemijske cijevi
Kemijska postrojenja obično rade pri klasama tlaka od ANSI 150# (2 MPa) do 600# (10 MPa), s posebnim procesima kao što su hidrokrekiranje i proizvodnja polietilena koji rade na 900-2500# (15-42 MPa). Odabir nazivnog tlaka slijedi pravila dizajna ASME B31.3, s minimalnom debljinom stijenke izračunatom pomoću formule: t=(P x D) / (2(SE + PY)). Za vakuumsku uslugu, cijev se mora oduprijeti kolapsu vanjskog tlaka, često zahtijevajući veće rasporede nego što bi to nalagao sam unutarnji tlak. Temperatura značajno utječe na dopušteno naprezanje - cijev koja odgovara temperaturi okoline može trebati deblju stijenku na 400 stupnjeva. Pogledajte našeVodič za ocjenjivanje tlaka u cijevimaza sveobuhvatne metode izračuna.
Posebni zahtjevi
Kemijske cijevi često zahtijevaju posebne površinske tretmane. Odmašćivanje uklanja ulje i mast s unutarnje površine kako bi se spriječilo onečišćenje procesne tekućine. Dekapiranje uklanja kamenac i okside od zavarivanja. Pasivacija (tretman dušičnom kiselinom ili limunskom kiselinom) poboljšava prirodni sloj krom oksida na nehrđajućem čeliku, povećavajući otpornost na koroziju. Zagrijavanje (električno ili parno) primjenjuje se na cijevi koje moraju održavati povišene temperature kako bi se spriječilo skrućivanje tekućine ili povećanje viskoznosti. Ukopane kemijske cijevi zahtijevaju vanjski premaz protiv -korozije prema ISO 21809 ili ekvivalentu - pogledajte našeVodič za premazivanje cijevi. Zahtjevi NDT-a za kemijske cijevi razlikuju se ovisno o kategoriji usluge fluida prema B31.3, u rasponu od 5% zavarenih spojeva za normalnu upotrebu do 100% za uslugu kategorije M - pogledajte naše
Standardi za kemijske cijevi
ASME B31.3 primarni je kod dizajna. ASTM standardi materijala uključuju A106 (ugljični čelik), A312/A358 (nehrđajući čelik) i A335 (legirani čelik). API standardi relevantni za kemijska postrojenja uključuju API 610 (pumpe) i API 682 (brtveni sustavi). Za međunarodne projekte mogu se primjenjivati EN 13480 (Europski kodeks za cjevovode) i GB/T 20801 (Kineski kodeks za cjevovode). Zahtjevi PED direktive moraju biti ispunjeni za opremu instaliranu u Europskoj uniji. Potpuna usporedba međunarodnih standarda dostupna je u našemUsporedba standarda cijevi(59).
Kako nabaviti kemijsku cijev
Prilikom naručivanja cijevi za kemijsku uslugu, navedite sljedeće parametre: sastav i koncentraciju tekućine, raspon pH za vodene otopine, radnu temperaturu (normalnu i dizajn), radni tlak (normalan i dizajn), primjenjivi kod (ASME B31.3 ili drugi), NDT zahtjeve, zahtjeve za certifikaciju (MTC 3.1 ili 3.2) i sve posebne pripreme površine (dekapiranje, pasiviranje). ManufacturerPipe isporučuje cijevi od ugljičnog čelika, nehrđajućeg čelika i legiranog čelika za kemijsku primjenu, s iskustvom u opskrbi rafinerija, petrokemijskih postrojenja i finih kemijskih postrojenja širom svijeta.
Trebate cijevi za kemijsku industriju?
Obratite se našem inženjerskom timu za smjernice o odabiru materijala i konkurentne cijene cijevi za kemijske usluge.
Dobijte ponudu
Kategorije proizvoda
