Miks standardne süsinikteras Basra rafineerimistehase keskkonnas ebaõnnestus?
Basra rafineerimistehase laiendamine Lõuna-Iraagis on osa laiemast riiklikust tõukejõust, mille eesmärk on tõsta kogu rafineerimisvõimsust 1,3–1,65 miljoni barrelini päevas ja vähendada kuluka kütuseimporti. Ehitus on edenenud etappide kaupa ja peaaegu igas etapis on tekkinud sama probleem. Kohalik keskkond karistab tavalist süsinikterast.
Basra asub Pärsia lahe põhjaosas. Päevane temperatuur ületab juunist augustini regulaarselt 45 kraadi. Liivatormid kannavad abrasiivseid osakesi, mis hõõruvad katmata metallpindu. Siin töödeldav toorprodukt sisaldab kõrge -väävlisisaldusega ja rafineerimisüksused vabastavad vesiniksulfiidi (H₂S) koos happeliste gaasidega, nagu SO₂ ja CO₂. Lahe rannikult pärinev niiskus lisab elektrolüüdikihi, mis kiirendab elektrokeemilist korrosiooni.
Esimeses laiendamisetapis kasutati protsessitorustikes, mahutite sisemuses ja konstruktsiooni tugedes standardset A36 süsinikterast. Tulemused olid etteaimatavad, kuid kallid. Pitting ilmnes kuude jooksul. Seina paksuse kadu ületas tavapäraste ultrahelikontrollide käigus projekti vastuvõetava künnise. Planeerimata seiskumised sektsioonide väljavahetamiseks muutusid kord kvartalis toimuvaks sündmuseks ja iga peatus tähendas tootmise kadumist ja erakorralisi hankeid kõrgema hinnaga.
Projektimeeskond, Iraagi osariigi rafineerimistehase operaatori ja rahvusvahelise EPC töövõtja ühisettevõte, hakkas otsima pooli tarnijat, kellel on tõestatud kogemused sarnastes Lähis-Ida süsivesinike keskkondades. Nende nõuded olid konkreetsed. Teras, mis on vajalik H₂S-indutseeritud sulfiidpingest tingitud pragunemise ja happelise korrosiooni vastu seismiseks. See pidi taluma igapäevaseid temperatuurikõikumisi 30 kraadi või rohkem ilma kattekihi kihistumiseta. Kohalikud meeskonnad vajasid head keevitatavust, ideaaljuhul ilma eelsoojenduseta,-kuna kohapealsed eelsoojendustoimingud 45-kraadise kuumusega olid aeglased ja tekitasid ohutusega seotud probleeme. Tarne pidi vastama EPC põhigraafikule ja kogu materjal pidi vastama meretranspordi pakendistandarditele, et jõuda läbi Basra sadama.
Kohandatud ilmastikukindlad terasrullid, mis on ehitatud Basra toornafta ja kliima jaoks
Shandong Pinjie uued materjalidon tootnud ja eksportinudterasest rullidüle kümne aasta ning Lähis-Ida nafta- ja gaasiprojektide viitenimekiri kasvab. Kui Basra päring saabus, ei tsiteerinud me standardset kataloogiartiklit. Küsisime esmalt saidi tooranalüüsi andmeid ja kliimaandmeid, seejärel töötasime tagasi materjali spetsifikatsioonini.
Meie pakutud mähis on ailmastiku- ja atmosfäärikorrosioonile{0}}kindel teraspõhineb ASTM A588 klassi B keemial, mis on ühendatud akuumtsingitud-substraat ja kolme{0}}kihi kattesüsteem. Aluskeemia sisaldab kontrollitud kroomi 0,40–0,70%, nikli 0,20–0,50% ja vase 0,25–0,55% kontrollitud lisandeid. Need elemendid soodustavad tiheda, kleepuva patinakihi moodustumist teraspinnale, kui nad puutuvad kokku vahelduvate märgade ja kuivade tsüklitega. See paatina toimib barjäärina, mis aeglustab edasist oksüdatsiooni. Süsinikteras seevastu moodustab poorse rooste, mis koorub maha ja paljastab värske metalli järgmisele korrosioonitsüklile.
Substraadi peale kandsime kolme{0}}kihi kattesüsteemi. Esimene kiht on kromaadivaba -passiveerimistöötlus, mis parandab tsingi ja orgaanilise katte vahelist adhesiooni. Teine on ligikaudu 5–8 μm kuivakihi paksusega epoksükrunt, mis on valitud selle keemilise vastupidavuse tõttu H₂S ja happeliste kondensaatide suhtes. Pealisvärv on PVDF, polüvinülideenfluoriid, viimistlusega 18–22 μm DFT, mis on valitud selle UV-stabiilsuse tõttu tugevas päikesevalguses ning vastupidavuse tõttu kriidistumisele ja tuule{9}}puhutud liivast põhjustatud erosioonile. Valmis mähise katte kogupaksus on 23–30 μm külje kohta.
Mehaanilised omadused kohandati projekti konstruktsiooni- ja tootmisvajadustele. Kaasasolevate rullide minimaalne voolavuspiir oli 345 MPa ja tõmbetugevus vahemikus 490–620 MPa, katkestuspikenemine oli 22 protsenti või rohkem. Süsinikekvivalenti CEV hoiti alla 0,45 protsendi, mis võimaldas töökoha keevitusmeeskondadel teostada käsitsi kaar- ja GMAW-keevitust ilma eelsoojenduseta kuni 12 mm paksuse korral. See oli oluline saidi{10}}tõhususe suurenemine. Tarnitud mähiste paksused ulatusid 1,5 mm-st paagi vooderdise jaoks kuni 6,0 mm-ni konstruktsiooni tugisektsioonide jaoks.
Enne saatmist viisime läbi kiirendatud laboratoorsed testid, mis kordasid Basra tingimusi. Soolapihustustest järgnes standardile ASTM B117 1000 tundi koos täiendava tsüklilise korrosioonikatsega, mis ühendas niiskuse, soolaudu ja kuiva -kuumuse tsükli 50 kraadi juures. Theilmastikukindlast terasest rullidnäitas keskmist korrosioonikiirust, mis oli ligikaudu 70 protsenti madalam kui tavalisel A36 süsinikterasel, ja punktide tihedus pärast 20 CCT tsüklit vähenes enam kui poole võrra. Kattesüsteem läbis ASTM D3359 ristviirutuse adhesioonikatse temperatuuril 5B ilma ketenduseta ja pärast 500-tunnist UV-kondensatsiooniga kokkupuudet ASTM D4587 järgi ei ilmnenud delaminatsiooni.
Mähised paigaldati kolmele rakendusalale. Töötlege väävlitustamise üksuse torujuhtme sektsioone, kahe atmosfääripaagi sisevooderdust ja mahutifarmi toruriiulite konstruktsioonitugesid.
Tootmine, ülevaatus ja kiireloomuline ümbertellimus
Tootmine toimus 20-päevase graafiku alusel alates tellimuse kinnitamisest. Iga partii läbis enne lähetamist meie ettevõttesisese-kvaliteedikontrolli. Kontrollisime katte nakkumist ristluugi testimise teel, mõõtmete täpsust paksuse tolerantsiga ±0,05 mm ja laiuse tolerantsiga ±2 mm ning materjali konsistentsi iga kuumuse spektromeetriga kontrollimise teel. Iga mähise jaoks väljastati veski testimise sertifikaadid vastavalt EN 10204 3.1 nõuetele.
Täielik esimene saadetis laaditi viis päeva enne lepingujärgset tarnekuupäeva. Korraldasime merevedu väljakujunenud Lähis-Ida marsruudil, mille transiitaeg Umm Qasri sadamasse oli ligikaudu 18–22 päeva, millele järgnes sisetransport Basrasse. Pakend sisaldas VCI-d, lenduvat korrosiooniinhibiitorit, mähiste vahele jäävat paberit, servakaitsmeid ja veekindlat välimist ümbrist, mis kaitseb mitmenädalase reisi ajal niiskuse ja soolase õhu eest.
Kaheksa kuud pidevat tegevust Basras
Tarnitud mähised on nüüd Basra üksustes pidevalt kasutuses olnud üle kaheksa kuu. Järelkontrollid, mille viis läbi EPC terviklikkuse meeskond, kasutades ultraheli paksuse mõõtmist ja visuaalset pinna hindamist, registreeris kõigis jälgitavates lõikudes seina keskmise hõrenemise alla 0,1 mm. Punktid esinesid, kuid märgatavalt vähem tihedad ja madalamad kui esimeses paisutamisfaasis paigaldatud süsinikterasest sektsioonides. Ühelgi PVDF{5}}kaetud pinnal ei täheldatud katte kihistumist ega villide teket.
Need tulemused muutusid otseselt tegevustulemusteks. Rafineerimistehas ei registreerinud aruandeperioodil meie pooli kasutavates üksustes korrosiooniga{1}}seotud planeerimata seisakuid, võrreldes süsinikterase sektsioonide keskmise seiskamisega iga 90 päeva järel. Hooldusintervalle pikendati ja projekti varade terviklikkuse meeskond muutis oma asendusprognoosi allapoole. Rafineerimistehas jätkab edenemist oma nimemärgilise võimsuse eesmärgi poole ja eeldatakse madalamate pikaajaliste{5}}tegevuskuludega.
Järelevalve on käimas. Saame saidilt kord kvartalis paksuseandmeid ja meie tehniline meeskond vaatab tulemused üle, et täpsustada kattesoovitusi tulevaste etappide jaoks. Ükski materjal ei toimi täiuslikult igavesti ja me eelistame jälgida tegelikke lagunemiskõveraid, mitte tugineda ainult laboriprognoosidele.
Korduma kippuvad küsimused
Millist terast soovitatakse H₂S-ga kokkupuutuvate rafineerimistehaste torustike jaoks?
Atmosfääriliste ja kergelt happeliste rafineerimistehaste keskkondade jaoks,ilmastikukindlad terasednagu ASTM A588 koos sobiva galvaniseeritud ja PVDF-kattesüsteemiga, pakuvad tugevat tasakaalu korrosioonikindluse, keevitatavuse ja kulude vahel. Kõrge H₂S osarõhuga tugevalt hapuks kasutamiseks võib nõuda NACE MR0175 / ISO 15156 nõuetele vastavat süsinikterast või korrosioonikindlaid sulameid. Õige valik sõltub konkreetsest tooranalüüsist, töötemperatuurist ja H₂S kontsentratsioonist.
Kas ilmastikukindlaid terasspiraale saab keevitada ilma eelsoojenduseta?
Jah, kui süsiniku ekvivalent on kontrollitud alla ligikaudu 0,45 protsendi. Basra projektile tarnitud mähised hoidsid CEV alla 0,45 protsendi, võimaldades käsitsi metalli kaar- ja GMAW-keevitust ilma eelsoojenduseta -kuni 12 mm paksuste sektsioonide puhul. Paksemate sektsioonide või tugevalt piiratud liigeste puhul võib keevitusprotseduuri spetsifikatsiooni järgi siiski nõuda madalal-temperatuuril-kuumutamist.
Milline kattesüsteem peab Lähis-Idas vastu nii UV-kiirguse lagunemisele kui ka liiva erosioonile?
Kuumtsingitud aluspinnal epoksükrundi peal olev PVDF-i pealislakk on üks vastupidavamaid kombinatsioone Lähis-Ida välistingimustes. PVDF pakub suurepärast UV-stabiilsust ja kriidikindlust, epoksükrunt tagab keemilise vastupidavuse ja tsingikiht katoodkaitse. Tugeva liivahõõrdumise korral võivad paksemad PVDF-kiled üle 20 μm või täiendavad polüuretaanvahekihid pikendada kasutusiga.
Milline on eeldatav kasutusigakorrosioonivastane-terasest mähisrafineerimistehases?
Kasutusiga sõltub töötingimustest, kattesüsteemist ja hooldustavadest. Basra rakenduses on mähised toiminud üle kaheksa kuu, vähem kui 0,1 mm seina hõrenemisega ja katte kahjustusteta. Tuginedes kiirendatud katseandmetele ja võrreldavatele Lähis-Ida viidetele, võib korralikult määratletud ja hooldatud süsteem enne katte ulatuslikku uuendamist tavaliselt töötada 8–12 aastat, mis on ligikaudu 2–3 korda pikem kui katmata süsinikterasest samas keskkonnas.
Kas olete oma rafineerimistehase projekti jaoks valmis?
Kui teie rafineerimistehase või süsivesinike projekt Lähis-Idas seisab silmitsi sarnaste väljakutsetega, kõrge kuumusega, puhuva liiva, H₂S ja happelise korrosiooniga, saame aidata. Shandong Pinjie New Materials koostab kohandatud-korrosioonivastase terase rullide tarneplaanid, mis põhinevad teie saidi tooranalüüsil, kliimaandmetel ja tootmisnõuetel. Küsige spetsifikatsioonilehte või pakkumist ja meie tehniline meeskond vastab kahe tööpäeva jooksul.
