تطبيق المواد ثنائية المعدن في البيئة المسببة للتآكل في مجال الفحم الكيميائي

Jan 06, 2023

في صناعات نقل وتكرير النفط والغاز ، سيؤدي التآكل الناجم عن H2S و CO2 و H2S و HCl و HCN إلى تآكل خطوط الأنابيب والمعدات في النقل والإنتاج ، مما سيؤثر بشكل خطير على عمر الخدمة وسلامة الجهاز. تستخدم الأنابيب والتجهيزات المركبة ثنائية المعدن الفولاذ الكربوني أو الفولاذ منخفض السبائك كمادة أساسية ، وهي مبطنة بمعادن مقاومة للتآكل مثل الفولاذ الأوستنيتي أو السبائك القائمة على النيكل. تتحمل الطبقة الأساسية ضغط النظام ، ويقاوم الطلاء تآكل الوسط. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في إنتاج النفط والغاز والتخزين والنقل والتكرير. وبالمثل ، يحتوي الغاز التخليقي الناتج عن تغويز الفحم أيضًا على وسائط تآكل مثل H2S و CO2 و H2S و HCl و HCN ، ولها نفس آلية التآكل. لذلك ، فإن الأنابيب والتجهيزات المركبة ثنائية المعدن لها خصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة للتآكل. ، يجب أن تعمل أيضًا في هذه البيئة. من حيث تكلفة المواد ، فإن المواد المركبة ثنائية المعدن أقل بنسبة تزيد عن 50٪ من مادة السبائك المقاومة للتآكل بشكل عام ، مما يوفر تكلفة الاستثمار للمشروع.



عادةً ما يحتوي النفط والغاز الطبيعي على نسبة عالية من H2S و CO2 و chloride وغيرها من الوسائط ، والتي تشكل معًا بيئة تآكل معقدة ، مما يؤدي إلى تآكل شديد في سلاسل وخطوط أنابيب النفط والغاز في قاع البئر. في إنتاج تكرير البترول ، يشكل H2S و CO2 في النفط الخام و HCl و HCN و NH3 المتولدين أثناء المعالجة معًا بيئة تآكل ، مما يتسبب في تآكل خطير للمعدات وخطوط الأنابيب. المركبات ثنائية المعدن تقاوم

يتم الجمع بين مقاومة التآكل الجيدة لسبائك التآكل عضويًا مع الخصائص الميكانيكية الممتازة لصلب الكربون. يمكن للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ أو الفولاذ ثنائي الطور أو السبائك القائمة على النيكل أن تمنع بشكل فعال تآكل الوسائط الحمضية مثل H2S و CO2 و Cl- في النفط والغاز.

يمكن تقسيم المواد ثنائية المعدن إلى فئتين: المركب الميكانيكي والمركب المعدني وفقًا لعملية الجمع بين الطبقة الأساسية وطبقة الكسوة. تتضمن طرق التركيب الميكانيكي بشكل أساسي التركيب الهيدروليكي وطريقة الدرفلة وطريقة السحب على البارد ؛ تشتمل المركبات المعدنية بشكل أساسي على مركبات الدرفلة على الساخن ، والمركبات المتفجرة ومركب المسحوق. تُستخدم الكسوة الميكانيكية بشكل أساسي في معالجة الأنابيب المكسوة ، حيث يتم وضع بطانة رقيقة الجدران في أنبوب القاعدة
في هذه العملية ، يتم تشويه البطانة بشكل بلاستيكي عن طريق الضغط الهيدروليكي والرسم والعمليات الأخرى ، وذلك لتحقيق الاتصال المحكم لواجهة الأنبوب. ومع ذلك ، فإن المركب الميكانيكي ينتمي إلى الترابط غير المنتشر ، وقوة الترابط صغيرة ، ومن السهل أن تفشل بسبب التفريغ عند درجة حرارة عالية ، وعادة ما يكون مناسبًا فقط لظروف درجة الحرارة العادية. المركب المتفجر هو الطريقة المعدنية المركبة الرئيسية لمواد الألواح المركبة. تستخدم الطاقة بعد انفجار المتفجرات لتصطدم بالطلاء بالطبقة الأساسية ، بحيث تحدث العمليات الفيزيائية والكيميائية على سطح التلامس ، أي العمليات المعدنية. على سبيل المثال ، تشوه البلاستيك ، والذوبان ، والانتشار بين الذرات لطبقات رقيقة من المعدن على جانبي سطح التلامس ، وما إلى ذلك ، يتم دمج معادن مختلفة في هذه العمليات المعدنية. المركبات المتفجرة لديها قوة ربط عالية وقابلية للمعالجة. تظهر نتائج الاختبار الميكانيكي أن قوة الشد الشاملة للثنائي المعدن أعلى من القيمة القياسية لأعلى مقاومة شد في المادة الأساسية. أثناء اختبار القص ، عادةً ما ينكسر الجانب الأضعف من المادة الأساسية. في ظل ظروف اختبار معينة ، المركب يمكن أن تصل زاوية الانحناء للوحة الفولاذية إلى 180 درجة. لذلك ، لن يتم فصل المواد المركبة وتكسيرها بعد المعالجة الباردة والساخنة اللاحقة ، مثل الدرفلة ، والختم ، والتزوير ، والرسم ، والقطع ، واللحام ، والمعالجة الحرارية ، وما إلى ذلك. في الوقت الحاضر ، أصبحت تقنية معالجة المواد المتفجرة أكثر وأكثر ناضجة. تحدد اللوحة الفولاذية المركبة المتفجرة NB / T47002 لأوعية الضغط المتطلبات الفنية والاختبارات والتفتيش على الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والصلب وألواح التيتانيوم والفولاذ المركب وأنابيب الكسوة والبطانة المقاومة للتآكل API-5LD و GB / T35072 للتآكل- تحدد تجهيزات الأنابيب المركبة المعدنية المقاومة للبترول والغاز الطبيعي المتطلبات الفنية للأنابيب المركبة والتجهيزات المصنوعة من الألواح المغطاة. بالنظر إلى أن ضغط التصميم ودرجة الحرارة للغاز التخليقي والوسائط الأخرى مرتفعان ، وأن قطر خط الأنابيب أكبر من DN250 ، فإن خط الأنابيب يستخدم بشكل أساسي لمعالجة الأنابيب المركبة. يخضع الأنبوب للتشوه البلاستيكي ، بحيث تكون واجهة الأنبوب مرتبطة بإحكام ، ومع ذلك ، فإن التركيب الميكانيكي عبارة عن رابطة غير منتشرة مع قوة ربط صغيرة ، والتي يسهل فشلها بسبب التفريغ عند درجة حرارة عالية ، وعادة ما تكون مناسبة فقط لـ ظروف درجة الحرارة العادية. التركيب المتفجر هو طريقة التركيب المعدنية الرئيسية لمواد الألواح المغطاة. تستخدم الطاقة بعد انفجار المادة المتفجرة لتصطدم بالطلاء بالطبقة الأساسية ، بحيث تحدث العمليات الفيزيائية والكيميائية على سطح التلامس ، أي العملية المعدنية. على سبيل المثال ، تشوه البلاستيك ، والذوبان ، والانتشار بين الذرات لطبقات رقيقة من المعدن على جانبي سطح التلامس ، وما إلى ذلك ، يتم دمج معادن مختلفة في هذه العمليات المعدنية. المركبات المتفجرة لديها قوة ربط عالية وقابلية للمعالجة. تظهر نتائج الاختبار الميكانيكي أن قوة الشد الشاملة للثنائي المعدن أعلى من القيمة القياسية لأعلى مقاومة شد في المادة الأساسية. أثناء اختبار القص ، عادةً ما ينكسر الجانب الأضعف من المادة الأساسية. في ظل ظروف اختبار معينة ، المركب يمكن أن تصل زاوية الانحناء للوحة الفولاذية إلى 180 درجة.

لذلك ، فإن المواد المركبة تخضع للمعالجة الباردة والساخنة اللاحقة ، مثل الدرفلة ، والختم ، والتزوير ، والرسم ، والقطع ، واللحام ، والمعالجة الحرارية ، وما إلى ذلك ، لن ينتج عنها تشقق أو تكسير. في الوقت الحاضر ، أصبحت تقنية معالجة المواد المتفجرة المركبة أكثر نضجًا. تحدد اللوحة الفولاذية المركبة المتفجرة NB / T47002 لأوعية الضغط المتطلبات الفنية والاختبارات والتفتيش على الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والصلب وألواح التيتانيوم والفولاذ المركب وأنابيب الكسوة والبطانة المقاومة للتآكل API-5LD و GB / T35072 للتآكل- تحدد تجهيزات الأنابيب المركبة المعدنية المقاومة للبترول والغاز الطبيعي المتطلبات الفنية للأنابيب المركبة والتجهيزات المصنوعة من الألواح المغطاة. بالنظر إلى أن ضغط التصميم ودرجة الحرارة للغاز التخليقي والوسائط الأخرى مرتفعان ، وأن قطر خط الأنابيب أكبر من DN250 ، فإن خط الأنابيب ووصلات الأنابيب كلها وصلات ملحومة بعقب. بمجرد تآكل خط الأنابيب وتمزقه ، سيكون هناك كمية كبيرة من تسرب الغازات السامة والقابلة للاشتعال. لذلك ، تم اعتماد عملية تصنيع الأنابيب والتجهيزات من صفائح مركبة متفجرة لضمان أداء الأنابيب والتجهيزات المركبة. عملية صنع الأنابيب والتجهيزات لضمان أداء الأنابيب والتجهيزات المركبة.