第1期李兵:林德低溫甲醇洗工藝設(shè)備的選材85·林德低溫甲醇洗工藝設(shè)備的選材李兵(陜西延長中煤榆林能源化工有限公司甲醇中心,陜西榆林718500)摘要:林德低溫甲醇洗工藝對(duì)設(shè)備選材有特殊要求。本文將介紹這些規(guī)定,分析其原因,幫助設(shè)計(jì)者正確選材并提醒設(shè)備制造者應(yīng)注意事項(xiàng),對(duì)提高設(shè)備質(zhì)量和延長設(shè)備壽命有重要意義。關(guān)鍵詞:林德低溫甲醇洗;設(shè)備;選材中圖分類號(hào):TQ546.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008021X(2016)01-0085-01低溫甲醇洗工藝是以冷甲醇作為酸性氣體吸收液,利用使用,因此也被叫做超低溫鋼,主要用于LNC儲(chǔ)罐甲醇在-60℃左右的低溫下對(duì)酸性氣體溶解度極大的物理(2)鋼不能用于低溫甲醇洗設(shè)備主要出于以下原因考特性,同時(shí)分段選擇吸收原料氣中的H2S、CO2及各種有機(jī)硫慮等雜質(zhì)。①鋼的溫度裕量過大,造成材料浪費(fèi);林德低溫甲醇洗工藝設(shè)備的使用溫度低(最低設(shè)計(jì)溫度②鋼(屬于低碳馬氏體鋼,馬氏體組織對(duì)H2S應(yīng)力腐蝕為-80℃),且工藝介質(zhì)中含濕H2S,這就造成了低溫甲醇洗和氫致開裂非常敏感)的強(qiáng)度高、硬度大,且存在較高的冷作系統(tǒng)是在低溫+濕H2S的苛刻環(huán)境下工作,為此,林德低溫硬化傾向,這也大大提高了對(duì)硫化物應(yīng)力腐蝕的敏感性甲醇洗在設(shè)備及管道的選材方面給予了諸多方面的限制。(3)低溫甲醇洗是在含硫化氫環(huán)境下工作,鋼中鎳含量1林德材料規(guī)定增加,會(huì)降低含硫化氫溶液對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂的抵抗力,從這林德低溫甲醇洗工藝對(duì)設(shè)備選材主要提出了以下規(guī)方面來說,9Ni鋼遠(yuǎn)不及3.5N鋼,這也是此項(xiàng)規(guī)定最主要的定原因(;(1)低合金鋼材料的最小屈服強(qiáng)度不大于355N/m2,(4)9N鋼因?yàn)楸旧砘瘜W(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)等原因,使得在且最小抗拉強(qiáng)度不高于500N/mm2;焊接過程中容易產(chǎn)生以下缺陷:冷裂紋、熱裂紋、低溫韌性下(2)9N鋼材料不能用于低溫甲醇洗系統(tǒng)降、磁偏吹等(3)對(duì)于奧氏體不銹鋼,厚度大于6mm的構(gòu)件必須采所以除非設(shè)計(jì)溫度不允許,否則應(yīng)盡量避免采用9Ni用低碳級(jí)或穩(wěn)定化不銹鋼;鋼。低溫甲醇洗設(shè)備的設(shè)計(jì)溫度下限均在-101℃以內(nèi),所(4)不銹鋼構(gòu)件及其焊縫表面潔凈,具有持久性的金屬以規(guī)定不能使用9N鋼。光澤,容器內(nèi)壁不允許有劃痕和退火顏色;小于6mm的奧氏體不銹鋼,一般用做非承壓或可更換(5)含銅量>60%的銅及其合金不能用于低溫甲醇洗系構(gòu)件,所以一般不做特殊規(guī)定,只要求滿足材料規(guī)定即可統(tǒng)而對(duì)于主要承壓部件或重要零部件,要求采用低碳級(jí)或穩(wěn)定(6)過熱蒸汽發(fā)生器,不允許采用不銹鋼材質(zhì);化不銹鋼,主要因?yàn)榉€(wěn)定化元素的加入和限制低碳都是為了(7)不銹鋼容器的內(nèi)件需采用含鉻量大于13%的不銹形成超細(xì)組織,從而提高不銹鋼的耐腐蝕性。鋼介質(zhì)腐蝕對(duì)鋼的表面狀態(tài)極為敏感,一般來說,鋼的表2原因分析面越光滑,介質(zhì)的粘附性越小,對(duì)基體造成的腐蝕越小。針對(duì)以上材料規(guī)定進(jìn)行的原因分析般要求不銹鋼設(shè)備內(nèi)表面進(jìn)行拋光處理,也是基于此方面的(1)低合金鋼來說,最小屈服強(qiáng)度大于355N/mm2,最小考慮。不銹鋼進(jìn)行退火處理時(shí),如操作不當(dāng)容易發(fā)生顏色改抗拉強(qiáng)度高于500N/m2(國內(nèi)規(guī)定為540MPa)屬于高強(qiáng)鋼,變,說明表面已發(fā)生氧化,造成合金燒損,降低抵抗腐蝕能硬度一般也較高,在低溫環(huán)境下工作容易發(fā)生冷脆。而在低力,有試驗(yàn)表明:發(fā)生退火氧化的304鋼板在自然環(huán)境中放溫和濕硫化氫環(huán)境同時(shí)存在的條件下硫化氫的溶解度達(dá)到置幾天即發(fā)生了銹蝕。輕微的氧化可以通過機(jī)械方法去除,最大,在中高強(qiáng)鋼或焊縫及其熱影響區(qū)等硬度較高的區(qū)域,但不能影響主要受壓元件的機(jī)械強(qiáng)度;嚴(yán)重的將不能用于主容易發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC),同時(shí)濕硫化氫產(chǎn)生要受壓元件。氫腐蝕使鋼的脆性增加。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:高強(qiáng)鋼即使在溶液由于銅及其合金對(duì)多種酸、堿有優(yōu)良的耐蝕性,所以也中硫化氫濃度很低(體積分?jǐn)?shù)為0001mL/L)的情況下仍能廣泛用于容器制造。但銅及其合金的力學(xué)性能普遍低于碳引起破壞;硫化氫體積分?jǐn)?shù)為0.05-0.6mL/L時(shí),能在極短鋼和低合金鋼同時(shí)由于內(nèi)部殘余應(yīng)力和H·的存在,致使銅的時(shí)間內(nèi)引起高強(qiáng)鋼硫化物應(yīng)力腐蝕破壞。對(duì)于低溫環(huán)境及其合金極易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂和氫脆,有研究數(shù)據(jù)顯示:下工作的設(shè)備,保證低溫韌性是第一重要的,所以低溫甲醇濕H2S環(huán)境對(duì)銅的腐蝕達(dá)到1.5mm/a(嚴(yán)重腐蝕),這也就洗設(shè)備對(duì)鋼材的選用做了嚴(yán)格限制。9N鋼能在-196℃下(下轉(zhuǎn)第96頁)收稿日期:2015-11-17作者簡介:李兵(1964-),河南開封人,工程師甲醇中心設(shè)備主管,主要從事化工工藝與設(shè)備的施工和管理。山東化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2016年第45卷方法有了深刻的體會(huì)。此外,學(xué)生們還學(xué)會(huì)了如何安排各機(jī)政策提出新的實(shí)踐改革模式,并在實(shí)際教學(xué)過程中穩(wěn)步發(fā)械加工工序粗加工和精加工的加工留量等。在熱處理車展。間,學(xué)生們學(xué)會(huì)了各種常用的熱處理方法熟悉了各種熱處參考文獻(xiàn)理設(shè)備掌握了熱處理后的檢驗(yàn)方法,在實(shí)踐中學(xué)到了對(duì)模[1]王曉燕,王印松,韓璞工科畢業(yè)設(shè)計(jì)新模式的探索與具零件的淬火、回火、退火和調(diào)質(zhì)處理的熱處理方法并對(duì)金實(shí)踐[J].中國電力教育,012(18):74-75屬材料的熱處理對(duì)機(jī)械產(chǎn)品性能的影響有了非常深刻的認(rèn)[2]周慶元包文姝.應(yīng)用型本科專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和識(shí)。同時(shí),年輕教師在指導(dǎo)和管理學(xué)生的過程中也得到了實(shí)就業(yè)工作一體化模式的構(gòu)建[J].湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(社踐鍛煉。項(xiàng)目完成后,北方民族大學(xué)相關(guān)部門與西北軸承股會(huì)科學(xué)版),2010,12(2):229-230份有限公司有關(guān)人員組成結(jié)題驗(yàn)收專家組,對(duì)“校企聯(lián)合培[3]李艷玲,畢作慶基于校企合作的畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)養(yǎng)本科生工程實(shí)踐能力”項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)題驗(yàn)收模式[門]遼寧工程技術(shù)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2010(1)4結(jié)論高校實(shí)踐項(xiàng)目的改革需要教育者不斷轉(zhuǎn)變教育思想,勇于創(chuàng)新,并在實(shí)際教學(xué)過程中不斷探索。對(duì)于工科生畢業(yè)實(shí)(本文文獻(xiàn)格式蔣亮李涌泉,劉貴群,等基于校企聯(lián)合習(xí)和畢業(yè)實(shí)踐進(jìn)行調(diào)整能夠讓二者更好的適應(yīng)新時(shí)代的要的工科學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)一體化模式的構(gòu)建與探索求。針對(duì)目前本科實(shí)踐教學(xué)中存在的問題,應(yīng)結(jié)合國家相關(guān)[J].山東化工,2016,45(1):94-9.業(yè)出業(yè)出出業(yè)業(yè)雜鑿★★出出業(yè)出出出出出出出出出出業(yè)業(yè)當(dāng)業(yè)當(dāng)(上接第85頁)(2)用于低溫工作環(huán)境的鋼板熱處理后應(yīng)逐張進(jìn)行力學(xué)限制了銅及其合金不能用在低溫甲醇洗系統(tǒng)性能試驗(yàn)不銹鋼在425~850℃范圍區(qū)間停留時(shí),沿晶界析出(3)用于蒸汽的不銹鋼材質(zhì),應(yīng)盡量采用高鉻奧氏體不C23C6為主的碳化物造成晶界附近貧鉻使其耐腐蝕性降銹鋼,對(duì)于特定的奧氏體不銹鋼材質(zhì),選用細(xì)晶粒能大大提低。要解決這一問題,必須采用低碳級(jí)或穩(wěn)定化不銹鋼,并高其抗高溫氧化能力且快速通過此溫度區(qū)間。不銹鋼尤其是奧氏體不銹鋼長期(4)低溫容器用鋼的沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)低于或等于殼體或用于處于此溫度區(qū)間的介質(zhì)將有失效的危險(xiǎn)。有些裂解爐主要受壓元件的最低設(shè)計(jì)溫度;專利商規(guī)定超高壓蒸汽段用Cr-Mo鋼管就是此原因。(5)鋼板8≥16mm的碳鋼和低合金鋼必須進(jìn)行焊后熱實(shí)踐證明,TP304H用于高溫蒸汽氧化嚴(yán)重甚至有剝落處理;傾向。據(jù)研究結(jié)果顯示,在含有水蒸汽的高溫氧化環(huán)境中(6)不允許存在鐵素體鋼與奧氏體鋼之間的異種金屬焊Fe-Cr合金氧化進(jìn)程被顯著加速,氧化層積累到一定厚度將接接頭;發(fā)生剝落,脫落的氧化皮堆積在管子彎頭處,引起管子局部(7)注意不得在受壓元件上刻劃或敲打材料標(biāo)記、焊工過熱甚至爆炸,如果脫落的氧化皮被帶至汽輪機(jī)內(nèi),將引起鋼印等。汽輪機(jī)的嚴(yán)重?fù)p壞。凈化低溫甲醇洗203GrD或SA203Gr.E材料,經(jīng)濟(jì)適為避免發(fā)生以上兩種危險(xiǎn),過熱蒸汽發(fā)生器及其管道只用,但需將材料的檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)、焊前預(yù)熱、焊接、焊后熱處理、能選用耐熱鋼SA35P1。這種鋼具有優(yōu)良的熱強(qiáng)性、可焊水壓試驗(yàn)、運(yùn)輸、安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān),做到事先做好安性和工藝性以及對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂不敏感性和生產(chǎn)成本低等排制定合理的生產(chǎn)工藝、操作中提醒注意事項(xiàng)等,為最終生優(yōu)點(diǎn),是亞臨界壓力、超臨界壓力火力發(fā)電機(jī)組和核電機(jī)組產(chǎn)出高品質(zhì)的設(shè)備做好每一步。的理想用材,主要用于制作高壓鍋爐的過熱器和再生器及火參考文獻(xiàn)力發(fā)電站的主蒸汽管道。[1]國家技術(shù)監(jiān)督局CB150-1998鋼制壓力容器[S].北不銹鋼中的主要合金元素是Cr,只有當(dāng)Cr含量大于京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,19913%時(shí)鋼才有耐蝕性。一般地,內(nèi)件的材質(zhì)與容器外殼相[2]工業(yè)和信息化部.HGT20581-2011鋼制化工容器材同,即使是可拆卸內(nèi)件,也應(yīng)有足夠長的壽命。料選用規(guī)定[S].北京:中國計(jì)劃出版社,20113結(jié)論[3]孫愷,馬彩鈴.林德低溫甲醇洗工藝水分離器腐蝕及材低溫工況主要受材料低溫韌性的限制,而濕硫化氫工況料分析[J]西部煤化工,2007(2):49-51下的選材則受多方面因素的影響,最全面的是GB/T20972[4]郭立峰魏彥筱,張曉昱等18-8奧氏體不銹鋼水蒸汽《石油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材氧化的失效分析[J].華北電力技術(shù),2005(8):21-23料》1,但需提醒注意的是:此標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了其使用范圍,[5]國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T209722-2008石油天然并強(qiáng)調(diào)不一定適用于煉油或下游的加工設(shè)備,設(shè)計(jì)人員應(yīng)加氣工業(yè)油氣開采中用于硫化氫環(huán)境的材料第2部分:抗強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的靈活應(yīng)用。開裂碳鋼低合金鋼和鑄鐵[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社低溫和濕硫化氫介質(zhì)的組合,使低溫甲醇洗系統(tǒng)的運(yùn)行2008條件苛刻,需要從設(shè)計(jì)選材、制造檢驗(yàn)和驗(yàn)收各個(gè)方面嚴(yán)格把關(guān)。以下是提醒注意的幾條重要規(guī)定:本文文獻(xiàn)格式:李兵.林德低溫甲醇洗工藝設(shè)備的選材(1)8≥12mm的碳鋼和低合金鋼用于濕硫化氫腐蝕環(huán)[J].山東化工,2016,45(1):85,96.)境必須進(jìn)行逐張超聲檢測;