加氢裂化装置大口径厚壁无缝钢管的技术要点和制造方式
2020-12-21罗志军
化肥设计 2020年2期
罗志军
(中石化洛阳工程有限公司,河南 洛阳 471003)
加氢裂化工艺因其加工原料范围广(可加工的原料从石脑油到页岩油、煤焦油及渣油)[1]、产品质量好、品种多、液体产品收率高以及生产灵活性大等特点,越来越受到重视。
本文仅从设计的角度,以加氢裂化中有典型代表性的反应流出物的高压大口径厚壁(外径400 mm以上,外径与壁厚比为5.5~9.0)[2]不锈钢无缝钢管为例,结合介质特性对钢管特点、冶炼方法、加工方式及热处理方式进行探讨。
1 大口径厚壁无缝钢管的特点
由于加氢裂化装置反应流出物操作条件极其苛刻(操作温度为361~440℃,反应流出物操作压力为14.5~17.13MPa(g))[1],同时还处于氢气、硫化氢、环烷酸及可能出现的连多硫酸等多重介质存在的苛刻操作工况中。
此外,相对于薄壁无缝钢管而言,加氢厚壁无缝钢管的生产工艺有自身的一些特点。
(1)由于厚壁无缝钢管处于高压操作工况,造成管道储能高,因此,要求可靠性也比较高。在高压条件下,管道的壁厚余量较少,同时由于其刚度大而导致热补偿困难,由此产生的二次应力也较高,必将导致对金属材料的缺口敏感性增加。
(2)由于厚壁无缝钢管处于高温操作工况,会引起金属一系列的变化,如化学稳定性的变化、金属组织稳定性的变化、热疲劳的发生及缺口敏感的增加等。
(3)当钢管壁厚较大时,若轧机的轧制力不够,会出现沿管道横截面金属组织不均匀和金属变形量不够的现象,从而导致材料性能下降,严重时,会导致二次变形开裂,并会带来一系列不利的影响。……
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