Применение биметаллических материалов в агрессивных средах углехимической отрасли

Jan 06, 2023

В нефте- и газотранспортной и нефтеперерабатывающей промышленности коррозия, вызванная H2S, CO2, H2S, HCl и HCN, приведет к коррозии трубопроводов и оборудования при транспортировке и добыче, что серьезно повлияет на срок службы и безопасность устройства. Биметаллические композитные трубы и фитинги используют углеродистую или низколегированную сталь в качестве основного материала и футеруются коррозионностойкими металлами, такими как аустенитная нержавеющая сталь или сплавы на основе никеля. Базовый слой выдерживает давление системы, а покрытие сопротивляется коррозии среды. Он широко используется в добыче, хранении, транспортировке и переработке нефти и газа. Точно так же синтетический газ, полученный при газификации угля, также содержит агрессивные среды, такие как H2S, CO2, H2S, HCl и HCN, и имеет такой же механизм коррозии. Поэтому биметаллические композитные трубы и фитинги обладают хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью. , также должны работать в этой среде. С точки зрения стоимости материала, биметаллический композитный материал более чем на 50% ниже, чем общий материал из коррозионно-стойкого сплава, что экономит инвестиционные затраты на проект.



Нефть и природный газ обычно содержат большое количество H2S, CO2, хлоридов и других сред, которые вместе образуют сложную коррозионную среду, приводящую к сильному коррозионному разрушению скважинных нефтяных и газовых колонн и трубопроводов. При переработке нефти H2S и CO2 в сырой нефти и HCl, HCN и NH3, образующиеся в процессе переработки, вместе образуют коррозионную среду, вызывающую серьезную коррозию оборудования и трубопроводов. Биметаллические композиты будут сопротивляться

Хорошая коррозионная стойкость коррозионного сплава органично сочетается с отличными механическими свойствами углеродистой стали. Аустенитная нержавеющая сталь, двухфазная сталь или сплавы на основе никеля могут эффективно предотвращать коррозию в кислых средах, таких как H2S, CO2 и Cl-, в нефти и газе.

Биметаллические материалы можно разделить на две категории: механические композиты и металлургические композиты в зависимости от процесса комбинирования основного слоя и плакирующего слоя. Методы механического компаундирования в основном включают гидравлическое компаундирование, метод прокатки и метод холодного волочения; металлургическое смешивание в основном включает горячекатаное смешивание, взрывчатое смешивание и порошковое смешивание. Механическая наплавка в основном используется для обработки плакированных труб, когда тонкостенная втулка вставляется в основную трубу.
При этом гильза пластически деформируется гидравлическим давлением, волочением и другими процессами, чтобы обеспечить герметичное соединение интерфейса трубы. Однако механическое компаундирование относится к недиффузионному склеиванию, сила склеивания невелика, легко выходит из строя из-за расслоения при высокой температуре и обычно подходит только для нормальных температурных условий. Взрывной композит является основным металлургическим композиционным методом композиционных пластинчатых материалов. Он использует энергию после взрыва взрывчатых веществ для соударения покрытия с основным слоем, благодаря чему на поверхности контакта происходят физико-химические процессы, т. е. металлургические процессы. Например, в этих металлургических процессах сочетаются пластическая деформация, плавление и межатомная диффузия тонких слоев металла по обеим сторонам контактной поверхности и т. д., различные металлы сочетаются друг с другом. Взрывчатые композиты обладают высокой прочностью сцепления и технологичностью. Результаты механических испытаний показывают, что общая прочность биметалла на растяжение выше, чем стандартное значение самой высокой прочности на растяжение в основном материале. Во время испытания на сдвиг обычно ломается более слабая сторона основного материала. При определенных условиях испытаний композитный угол изгиба стальной пластины может достигать 180°. Поэтому композиционный материал не будет расслаиваться и трескаться после последующей холодной и горячей обработки, такой как прокатка, штамповка, ковка, волочение, резка, сварка, термическая обработка и т. д. В настоящее время взрывная технология обработки композита становится все более популярной. зрелый. Стальная пластина из взрывоопасного композита NB / T47002 для сосудов под давлением определяет технические требования, испытания и проверки композитных пластин из нержавеющей стали, никеля, стали, титана и стали, коррозионностойкой облицовки и футеровки API-5LD, а также GB / T35072. «Стойкая металлокомпозитная трубная арматура для нефти и природного газа» определяет технические требования к композитным трубам и фитингам из плакированных листов. Учитывая, что расчетное давление и температура синтез-газа и других сред высоки, а диаметр трубопровода больше DN250, трубопровод в основном используется для обработки композитных труб. Трубка подвергается пластической деформации, так что поверхность трубки плотно склеивается. Однако механическое компаундирование представляет собой недиффузионное соединение с небольшой силой сцепления, которое легко выходит из строя из-за расслоения при высокой температуре и обычно подходит только для нормальный температурный режим. Взрывное компаундирование является основным металлургическим методом компаундирования плакированных материалов. Он использует энергию после взрыва взрывчатого вещества для соударения покрытия с основным слоем, так что на контактной поверхности происходят физико-химические процессы, то есть металлургический процесс. Например, в этих металлургических процессах сочетаются пластическая деформация, плавление и межатомная диффузия тонких слоев металла по обеим сторонам контактной поверхности и т. д., различные металлы сочетаются друг с другом. Взрывчатые композиты обладают высокой прочностью сцепления и технологичностью. Результаты механических испытаний показывают, что общая прочность биметалла на растяжение выше, чем стандартное значение самой высокой прочности на растяжение в основном материале. Во время испытания на сдвиг обычно ломается более слабая сторона основного материала. При определенных условиях испытаний композитный угол изгиба стальной пластины может достигать 180°.

Следовательно, композитный материал подвергается последующей холодной и горячей обработке, такой как прокатка, штамповка, ковка, волочение, резка, сварка, термообработка и т. д., не вызывает расслаивания и растрескивания. В настоящее время технология обработки взрывчатых композитов становится все более и более зрелой. Стальная пластина из взрывоопасного композита NB / T47002 для сосудов под давлением определяет технические требования, испытания и проверки композитных пластин из нержавеющей стали, никеля, стали, титана и стали, коррозионностойкой облицовки и футеровки API-5LD, а также GB / T35072. «Стойкая металлокомпозитная трубная арматура для нефти и природного газа» определяет технические требования к композитным трубам и фитингам из плакированных листов. Учитывая, что расчетное давление и температура синтез-газа и других сред высоки, а диаметр трубопровода превышает DN250, трубопровод и фитинги представляют собой сварные соединения встык. Как только трубопровод подвергнется коррозии и разрыву, произойдет утечка большого количества токсичных и легковоспламеняющихся газов. Поэтому процесс изготовления труб и фитингов из взрывающихся композитных пластин принят для обеспечения работоспособности композитных труб и фитингов. Процесс изготовления труб и фитингов для обеспечения рабочих характеристик композитных труб и фитингов.