Vegyi gyárakban, acélcsövek az infrastruktúra kritikus alkotóelemei, különféle folyadékok, gázok és vegyi anyagok szállítása. Az ezekhez a csővezetékekhez megfelelő acél típus kiválasztása több tényezőtől függ, beleértve a korrózióállóságot, a nyomáskezelést, a mechanikai szilárdságot és a hőmérsékleti toleranciát. Ez a cikk a kémiai gyárakban használt csövek számára a legmegfelelőbb acélfajtába esik, elmagyarázva tulajdonságaikat és az igényes környezetben történő felhasználásukra.
1. A kémiai csővezetékek igényeinek megértése
A vegyi gyárak általában sokféle anyagot dolgoznak fel, amelyek közül sok korrozív, savas vagy lúgos. Mint ilyen, a gyártócsövekhez használt acélnak meg kell felelnie a konkrét követelményeknek:
Korrózióállóság: A vegyi anyagok, például a savak, lúgok és sók, idővel súlyosan lebonthatják a fémeket. Ezért az acélnak kiváló korrózióállósággal kell rendelkeznie a lebomlás megakadályozása és a szerkezeti integritás fenntartása érdekében.
Mechanikai szilárdság: A kémiai feldolgozás gyakran magas nyomást és hőmérsékletet igényel, és olyan acélra van szükség, amely meghibásodás nélkül ellenzi ezeket az erőket.
Tartósság és hosszú élettartam: A vegyi üzem kemény működési körülményei olyan anyagokat igényelnek, amelyek elviselhetik a kopást, csökkentve a karbantartási és csere költségeket.
2. Acél típusai vegyi gyári csövekhez
Számos acélötvözetet használnak általában a kémiai gyárak csővezetékeihez, amelyek mindegyike egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek megfelelnek az egyes alkalmazásoknak. Az elsődleges típusok:
2.1. Rozsdamentes acél (austenit sorozat)
A rozsdamentes acél messze a leggyakrabban használt anyag a kémiai gyárak csöveihez korrózióállóság és sokoldalúság miatt. A rozsdamentes acél sokféle típusa közül a legmegfelelőbb a kémiai csővezetékekhez az austenit sorozatban, elsősorban a 304 és 316 rozsdamentes acélban.
304 Rozsdamentes acél: Ez a legszélesebb körben használt rozsdamentes acél ötvözet számos vegyipar számára. Kiváló korrózióállóságot kínál, különösen sok vegyi anyag számára, és könnyen elkészíthető. 304 A rozsdamentes acél ellenáll az oxidációnak és a korróziónak mind beltéri, mind kültéri környezetben. Lehet, hogy ez nem elegendő az olyan erősen korrozív anyagokhoz, mint a kénsav vagy a klórgáz.
316 Rozsdamentes acél: Ez a rozsdamentes acél kiváló formája a 304 -hez képest. Molibdénet tartalmaz, amely javítja a klorid -korrózióval szembeni rezisztenciáját. Nagyon alkalmas olyan kémiai növényekre, amelyek agresszívebb vegyi anyagokkal, például sósavval, kénsavval és klórokkal foglalkoznak, ezáltal a korrozív környezethez szükséges anyag. A nagy ellenállás a pontozással és a hasadékkal szembeni korrózióval is ideális a tengeri környezethez vagy a sósvízi expozícióval rendelkező helyzetekhez.
Az austenit rozsdamentes acél tulajdonságai:
Magas korrózióállóság
Nem mágneses
Kiváló erő-súly arány
Képesség, hogy ellenálljon a szélsőséges hőmérsékleteknek (legfeljebb 800 ° C -ig)
2.2. Duplex rozsdamentes acél
A duplex rozsdamentes acél hibrid anyag, amely kombinálja az austenit és a ferrit acél előnyeit. Nagy százalékos króm- és molibdén -százalékot tartalmaz, amely kivételes rezisztenciát biztosít a korrózióval szemben, különösen a kloridoknak és más agresszív vegyi anyagoknak kitett környezetben.
Alkalmazások: A duplex rozsdamentes acél különösen alkalmas vegyi növények számára, ahol mind alacsony, mind magas hőmérsékletek, valamint vegyi anyagok, például kénsav, klór és más halogides oldatok expozícióval rendelkeznek.
A duplex rozsdamentes acél tulajdonságai:
Nagyobb szilárdság, mint az austenit acél
Kiváló ellenállás a stressz -korrózió repedésével szemben
Költséghatékony agresszív kémiai környezetekhez
2.3. Szénacél
Míg a szénacél sok iparágban széles körben használják, a kémiai gyárakban történő felhasználása korlátozottabb a rozsdamentes acélhoz képest, mivel alacsonyabb a korrózióval szembeni ellenállása. A szénacél azonban megfelelő lehet azoknak a csővezetékeknek, amelyek kevésbé agresszív anyagokat hordoznak, vagy olyan rendszerekben, amelyeket bevontak vagy béleltek a kiegészítő védelem érdekében.
Alkalmazások: A szénacélt gyakran használják azokban az iparágakban, ahol a szállító vegyi anyagok kevésbé korrozívak, vagy ahol a csövet védő bevonattal lehet kezelni.
A szénacél tulajdonságai:
Magas szakítószilárdság és keménység
Viszonylag alacsony költség
További bevonatok vagy bélések szükségesek a korrózióállósághoz
Nem korrózív vagy enyhén korrozív alkalmazásokra korlátozva
2.4. Ötvözött acél
A környezetben, ahol szélsőséges hőmérsékletek és nyomás érintkeznek, az ötvözött acélok használhatók erősségükhöz és a termikus táguláshoz és a korrózióhoz való ellenálláshoz. A króm-molibdén (CR-MO) acél egy gyakori ötvözet, amelyet a csővezetékekben használnak, kiváló teljesítményt nyújtva magas hőmérsékleten, és ellenállnak az oxidációnak és a korróziónak.
Alkalmazások: Az ötvözött acélcsöveket általában nagynyomású rendszerekben használják, vagy anyagok megnövekedett hőmérsékleten történő szállításakor. Gyakran látják őket finomítókban és erőművekben, és felhasználhatók mind a folyadék, mind a gázszállításhoz.
Az ötvözött acél tulajdonságai:
Magas hőmérsékleten és nyomástolerancia
Jó korrózióállóság megfelelő ötvözéskor
Kiváló erő
2.5. Nikkel ötvözött acél
A nikkel -ötvözeteket, mint például az Inconel vagy a Hastelloy, rendkívül korrozív környezetben használják. Ezek az ötvözetek ismertek arról, hogy képesek ellenállni a szigorú vegyi anyagoknak, például az erős savaknak (például sósav vagy kénsav) és a magas hőmérsékleten.
Alkalmazások: A nagyon reaktív vagy korrozív vegyi anyagok, például savak, kloridok vagy halogének feldolgozó vegyi növények gyakran a nikkel -ötvözetekre támaszkodnak, hogy megőrizzék a csővezeték -rendszerek integritását.
A nikkel-ötvözött acél tulajdonságai:
Kivételes ellenállás a korrózióval szélsőséges környezetben
Nagy szilárdság és stabilitás megemelkedett hőmérsékleten
Drága, de szükséges a leginkább agresszív kémiai alkalmazásokhoz
3. Fontos tényezők, amelyeket figyelembe kell venni a kémiai gyári csővezetékek számára az acél kiválasztásakor
A kémiai gyári csővezetékhez az acél típusának kiválasztásakor számos tényezőt kell figyelembe venni annak biztosítása érdekében, hogy az acél megfeleljen a működési igényeknek:
Szállító vegyi anyag típusa: Minden vegyi anyagnak megvan a saját korrózióprofilja. Például a savak, például a kénsav vagy a sósav, olyan anyagokat igényelnek, amelyek kivételes ellenállnak a fidítás és a stressz korrózió repedése.
Hőmérsékleti és nyomásfeltételek: A magas hőmérsékletekhez olyan acélok szükségesek, amelyek ellenállnak a termikus feszültségnek, míg a magas nyomás szükségessé teszi az erős és ellenálló anyagokat.
Mechanikai tulajdonságok: Az erő, a rugalmasság és a keménység kritikus jelentőségű azokban az alkalmazásokban, ahol a csöveknek mechanikai feszültségeket kell viselniük, például a nyomás vagy a hatás változásait.
Költség és elérhetőség: Míg az ötvözött acélok és a rozsdamentes acélok kiváló korrózióállóságot kínálnak, magasabb áron kapnak. A szénacél és a bevont acélok megfizethetőbb alternatívákat kínálhatnak a nem kritikus alkalmazásokhoz.
4. Korrózióállósági és védelmi stratégiák
Annak ellenére, hogy bizonyos acélok, például a 316 rozsdamentes acél vagy a duplex rozsdamentes acél, nagyon ellenállnak a korróziónak, további stratégiákra lehet szükség a csövek további védelme érdekében:
Bevonatok és bélések: A védőbevonatok, például az epoxi vagy a műanyag bélések felhordása javíthatja az acélcsövek hosszú élettartamát, különösen korrozív környezetben.
Katódos védelem: Ez a technika magában foglalja egy kis elektromos töltést a csővezetékre a korróziós okozó reakciók ellensúlyozására.
Rendszeres karbantartás: A csővezeték -rendszer rendszeres ellenőrzése és karbantartása elősegítheti a problémák korai felismerését és megakadályozhatja a jelentős károkat.
Következtetés
A kémiai gyárban a csővezetékek megfelelő típusú acélfajta kiválasztása kritikus döntés, amely befolyásolja az üzem működésének általános biztonságát, hatékonyságát és hosszú élettartamát. Az ausztenitikus rozsdamentes acélok, mint például a 304 és a 316, gyakran a kiváló korrózióállóságukhoz szükséges anyagok, míg a duplex rozsdamentes acélok fokozott szilárdságot és ellenállást kínálnak a stressz korrózióval szemben. Agresszívebb alkalmazásokhoz a nikkel -ötvözetekre és az ötvözött acélokra van szükség, bár magasabb költséggel.
A helyes választás a szállított vegyi anyagok átfogó megértésétől, a környezeti feltételektől, a mechanikai feszültségektől és a költségmeghatározásoktól függ. A megfelelő anyagba történő befektetés nemcsak biztosítja az üzem biztonságát, hanem csökkenti a karbantartási költségeket és meghosszabbítja a csővezeték -rendszerek élettartamát.
