أنابيب الصلب للأسمدة الكيميائية
التحليل العلمي للأنابيب الفولاذية لتطبيقات الأسمدة الكيميائية
تكوين المواد وعملية التصنيع
أنابيب فولاذية سلسة لتطبيقات الأسمدة الكيميائية مصنوعة في المقام الأول من الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة (على سبيل المثال, الدرجات 10, 20, 16من) وسبائك الفولاذ (على سبيل المثال, 12كرمو, 15كرمو, 12CR2MO), مصمم لتحمل الضغط العالي (10-30 MPa) والبيئات المسببة للتآكل مع درجات حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية, حسب معايير مثل GB/T 6479-2013, أستم A335, و 10216-2. درجات الصلب الكربوني (ج ≤0.20 ٪, MN ≤1.70 ٪) توفير قوة فعالة من حيث التكلفة (قوة الخضوع 235-355 MPa), بينما سبيكة الفولاذ, مع الكروم (0.7-2.6%) والموليبدينوم (0.25-1.0%), تعزيز مقاومة التآكل وقوة الزحف. يتضمن التصنيع بئرًا قويًا أو يرسم البارد, ضمان أنابيب سلسة مع أقطار خارجية (ل) من 10 مم ل 530 مم, سمك الجدار (وزن) من 1.5 مم ل 50 مم, وتصل إلى 12 م. يتشكل التسلق الساخن عند 900-1200 درجة مئوية هيكلًا موحدًا للبلاغية الفريت, بينما يقوم السحب البارد بصقل حجم الحبوب, تحسين الانتهاء من السطح والتسامح الأبعاد (± 1 ٪ من, ± 12.5 ٪ بالوزن). يتم استخدام هذه الأنابيب في إنتاج الأسمدة لنقل الأمونيا, اليوريا, الميثانول, والأحماض مثل الكبريتيك والفوسفوري, تتطلب مقاومة متفوقة للغازات والسوائل.
مقاومة التآكل والتحديات البيئية
النباتات الأسمدة الكيميائية تنتج مواد عدوانية, مثل حمض الكبريتيك (h₂so₄) أثناء إنتاج كبريتات الأمونيوم وحمض الفوسفوريك (h₃po₄) لفوسفات الأمونيوم, مما يؤدي إلى معدلات التآكل 0.5-2 مم/سنة في أنابيب الصلب الكربوني غير المحمي. سبيكة الفولاذ, مع CR و MO, تشكل طبقة واقية cr₂o₃, تقليل التآكل إلى <0.1 مم/سنة في البيئات الحمضية (PH 2-4, 100 جزء في المليون). درجات الفولاذ المقاوم للصدأ مثل 316L (16-18% كر, 10-14% في, 2-3% شهر) أو Duplex UNS S31803 (22% كر, 5-6% في) تستخدم بشكل متزايد لمقاومة تعزيز الكلوريد وحمض الهيدروكلوريك, تحقيق معدلات التآكل <0.05 ملم/سنة, لكل ASTM A312 و A789. الطلاء الداخلي, مثل الايبوكسي المربوط بالاندماج (إف بي إي, 200-400 ميكرومتر, Awwa C213), والطلاء الخارجي (على سبيل المثال, ثلاث طبقات polyolefin) مزيد من التخفيف من التآكل, تمديد عمر الخدمة إلى 30-40 سنين. الحماية الكاثودية (-850 MV مقابل. مع/cus₄) ومثبطات التآكل (على سبيل المثال, الفوسفات) حاسمة في البيئات عالية كلوريد أو H₂s الغنية. أنظمة مفاعل الأنابيب, استخدام 316 الفولاذ المقاوم للصدأ (على سبيل المثال, 6” ل, SCH 80), التعامل مع درجة الحرارة العالية (600-650درجة مئوية) ردود الفعل مع حمض الفوسفوريك والأمونيا, تشكيل الفوسفات مع الحد الأدنى من التحجيم.
الأداء الميكانيكي ومدى ملاءمة التطبيق
يجب أن تتحمل الأنابيب الفولاذية غير الملحومة لتطبيقات الأسمدة ضغوطًا عالية (10-30 MPa) وركوب الدراجات الحرارية (-40درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية). درجات الصلب الكربوني مثل 20 (قوة الشد 410 MPa, أَثْمَر 235 MPa) تناسب منخفضة التكلفة, أنظمة الضغط المنخفض, بينما درجات السبائك مثل 15Crmo (قوة الشد 440 MPa, أَثْمَر 295 MPa) التعامل مع الضغوط المرتفعة ودرجات الحرارة, ل GB/T. 6479. عرض أنابيب سلس 20% قدرة ضغط أعلى من اللحام بسبب البنية المجهرية الموحدة, حاسمة للمفاعلات, مبادلات حرارية, وخطوط الأنابيب تنقل الأمونيا أو الميثانول. ظروف التسليم, مثل التطبيع (900-930درجة مئوية) ل 20# أو تطبيع بالإضافة إلى تقهج (670-720درجة مئوية) ل 12Crmo, تعزيز مقاومة الزحف والصلابة (تأثير charpy ≥27 j عند 20 درجة مئوية). دوبلكس فولاذ مقاوم للصدأ (على سبيل المثال, S31803, قوة الخضوع 450 MPa) توفير ضعف قوة الأوستنيتي 304, مثالي لنقل السوائل عالي الضغط في نباتات الأسمدة, مع الاستهلاك السنوي من 8,000-10,000 طن في الصين. نهاية التشطيبات (سهل, مشطوف, مترابطة) والتعبئة التي تستحق البحر تضمن التثبيت متعدد الاستخدامات, مع التسليم داخل 15-30 أيام. تتضمن التطبيقات المفاعلات الكيميائية, مبادلات حرارية, والأنابيب لوسائل الإعلام المسببة.
نطاق الأبعاد والمعايير
| طلب | من النطاق | نطاق وزن | نطاق الطول | المعايير |
|---|---|---|---|---|
| المفاعلات الكيميائية | 10-530 مم | 1.5-50 مم | 5-12 م | جيجابايت/ت 6479, أستم A335, في 10216-2 |
| المبادلات الحرارية | 1/2” – 12” | SCH 40, 80, 160 | حتى 12 م | أستم A213, A312, من 17456 |
| خطوط أنابيب السوائل | 1/8” – 24” | SCH 40, 80, XXS | حتى 12 م | أستم A789, جيجابايت/ت 14976, غوست 9941 |
| معدات الأسمدة | 10-426 مم | 1.5-26 مم | 5-12 م | جيجابايت/ت 6479, أستم A106, في 10216-2 |
التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية
| معيار | درجة | ج (%) | و (%) | من (%) | ص (%) | س (%) | كر (%) | شهر (%) | قوة الشد (دقيقة ميجا باسكال) | قوة العائد (دقيقة ميجا باسكال) | استطالة (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| جيجابايت/ت 6479 | 20 | 0.17-0.23 | 0.17-0.37 | 0.35-0.65 | .035.035 | .035.035 | – | – | 410 | 235 | ≥25 |
| جيجابايت/ت 6479 | 16من | 0.12-0.20 | 0.20-0.60 | 1.20-1.60 | ≤0.030 | ≤0.030 | – | – | 490 | 325 | ≥ 21 |
| جيجابايت/ت 6479 | 12كرمو | 0.08-0.15 | 0.17-0.37 | 0.40-0.70 | .035.035 | .035.035 | 0.40-0.70 | 0.40-0.55 | 410 | 205 | ≥22 |
| أستم A335 | ص11 | 0.05-0.15 | 0.50-1.00 | 0.30-0.60 | ≤0.025 | ≤0.025 | 1.00-1.50 | 0.44-0.65 | 415 | 205 | ≥30 |
| أستم A312 | TP316L | .035.035 | .001.00 | ≤2.00 | .00.045 | .030.03 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | 485 | 170 | ≥35 |
| أستم A789 | S31803 | .030.03 | .001.00 | ≤2.00 | .030.03 | ≤0.02 | 21.0-23.0 | 2.5-3.5 | 620 | 450 | ≥25 |
التحليل العلمي الممتد للأنابيب الفولاذية لتطبيقات الأسمدة الكيميائية
تصميم البنية المجهرية وأداء السبائك
يتم تصميم أنابيب فولاذية سلسة لتطبيقات الأسمدة الكيميائية مع التحكم الدقيق الدقيق لتحمل ظروف التآكل والضغط العالي. درجات الصلب الهيكلي الكربوني مثل 20 (ج 0.17-0.23%, من 0.35-0.65%) و 16 مليون (ج 0.12-0.20%, من 1.20-1.60%) تشكل مصفوفة بيرلايت الفريت, تقديم نقاط قوة الشد 410-490 MPA وقوة العائد من 235-325 MPa, ل GB/T. 6479-2013. فولاذ سبائك مثل 12Crmo (0.40-0.70% كر, 0.40-0.55% شهر) و 15Crmo (0.80-1.10% كر, 0.40-0.55% شهر) دمج الكروم والموليبدينوم لتشكيل كربيد (cr₇c₃, mouitc), تعزيز مقاومة الزحف عند 400-550 درجة مئوية ومقاومة التآكل في البيئات الحمضية (PH 2-4). تصنيع سلس عبر التلف الساخن (900-1200درجة مئوية) أو صقل السحب البارد حجم الحبوب إلى 10-20 ميكرومتر, تعزيز المتانة (تأثير charpy ≥27 j عند 20 درجة مئوية). يزيد السحب البارد من كثافة الخلع, تحسين الصلابة, بينما تطبيع (900-930درجة مئوية) أو تقع (670-720درجة مئوية) يقلل من الضغوط المتبقية, لكل ASTM A335 و EN 10216-2. فولاذ مقاوم للصدأ دوبلكس مثل UNS S31803 (21-23% كر, 2.5-3.5% شهر) قدم هيكل أوستنيت فيرايت ثنائي الطور, مضاعفة قوة العائد (450 MPa) بالنسبة إلى أمونيا أو أنابيب اليوريا عالية الضغط. هذه الأنابيب, مع ODS من 10-530 MM و WTS من 1.5-50 مم, من الأهمية بمكان بالنسبة لمفاعلات الأسمدة والمبادلات الحرارية.
آليات التآكل واستراتيجيات الحماية
يعرض إنتاج الأسمدة الكيميائية الأنابيب لوسائل الإعلام العدوانية, بما في ذلك حمض الكبريتيك (h₂so₄), حمض الفوسفوريك (h₃po₄), والأمونيا (NH₃), مع وصول معدلات التآكل في الصلب الكربوني 1-3 مم/سنة في 10% h₂so₄ عند 50 درجة مئوية. سبيكة الفولاذ مثل 12Crmo تقلل من هذا إلى <0.15 مم/سنة بسبب تخميل cr₂o₃, بينما الفولاذ المقاوم للصدأ مثل TP316L (2-3% شهر) يحقق <0.05 مم/سنة في البيئات الغنية بالكلوريد (500 جزء في المليون), لكل ASTM G48. التآكل الناجم عن الميكروبات (ميكروفون) من البكتيريا تقليل الكبريتات (SRB) في معالجة الفوسفات تنتج H₂s, تسريع الحفر. بطانات داخلية, مثل الايبوكسي المربوط بالاندماج (إف بي إي, 200-400 ميكرومتر, Awwa C213), أو ثلاث طبقات من البولي إيثيلين (3LPE) الطلاء يقلل من معدلات التآكل إلى <0.03 ملم/سنة. الحماية الكاثودية (-850 MV مقابل. مع/cus₄) ومثبطات (على سبيل المثال, البوليفوسفات الصوديوم) تحييد الحالات الحمضية, تمديد عمر الخدمة إلى 40+ سنين. المفاصل الملحومة, عرضة للتوعية في الدرجات غير القابل للصدأ, تتطلب تلبيس ما بعد الدفعة لاستعادة مقاومة التآكل. تشمل الاستراتيجيات المستقبلية الطلاء القائم على الجرافين ومراقبة التآكل التي تحركها الذكاء الاصطناعي لتحسين الصيانة في مصانع الأسمدة التي تتعامل مع الميثانول, اليوريا, أو الأحماض.
النزاهة الميكانيكية وتحسين النظام
يجب أن تتحمل الأنابيب الفولاذية غير الملحومة لتطبيقات الأسمدة الضغط العالي (10-30 MPa) وركوب الدراجات الحرارية (-40درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية) في المفاعلات, خطوط الأنابيب, والمبادلات الحرارية. درجات السبائك مثل ASTM A335 P11 (قوة الشد 415 MPa) تناسب أنظمة الضغط المتوسطة, بينما دوبلكس S31803 (620 MPa) يتعامل مع تخليق الأمونيا عالي الضغط, لكل ASTM A789. عرض أنابيب سلس 20-25% قوة انفجار أعلى من اللحام بسبب البنية المجهرية الموحدة, حاسمة لمفاعلات الأنابيب معالجة حمض الفوسفوريك (80-85% p₂o₅) في 600-650 درجة مئوية. ظروف التسليم, مثل التطبيع بالإضافة إلى التخفيف, تعزيز الحياة الزحف (على سبيل المثال, 100,000 ساعات في 550 درجة مئوية ل 15CRMO). نهاية التشطيبات (سهل, مشطوف, مترابطة) والتعبئة الملحوظة البحر (مجمعة أو الجزء الأكبر) ضمان مرونة التثبيت, مع التسليم داخل 15-30 أيام. تشمل التحديات التعب الحراري في العمليات الدورية, تخفف من الجدران السميكة (SCH 80-XXS) وانخفاض الكبريت (≤0.035 ٪) لمنع التكسير. تتضمن التطورات المستقبلية اللحام الآلي للنزاهة المشتركة, أجهزة استشعار الضغط في الوقت الحقيقي, وسبائك خفيفة الوزن لخفض التكاليف مع الحفاظ على القوة لأنظمة إنتاج الأسمدة.
Abtersteel هي شركة مصنعة ومورد لخطوط الصين. منتجاتنا الرئيسية تشمل أنابيب الصلب المرجل, أنابيب الصلب الحماية من التآكل, خط أنابيب معزول, على سبيل المثال لا الحصر. يتم تقديم جميع منتجاتنا عالية الجودة بأسعار تنافسية. السلسلة الكاملة لتصنيع الأنابيب الفولاذية المقاومة للتآكل, SSAW أنابيب الصلب, إلخ. يمكن أن تكتمل في الصين, حتى في مدينة واحدة. انخفاض تكلفة التصنيع يوفر تكلفة الشراء الخاصة بك. يتم عرض المعلومات التفصيلية لكل منتج في صفحة المنتج المقابلة.
أستم A333 غرام 10 أنابيب فولاذية من سبائك للاستخدام الصناعي سواء ملحومة أو غير ملحومة. تتميز بالأبعاد الخارجية: 19.05ملم – 114.3 ملم سمك الجدار: 2.0مم - 14 مم المعالجة السطحية: تراجع النفط, ورنيش, التخميل, الفوسفات, التفجير بالرصاص. طلب: أنابيب فولاذية ملحومة وغير ملحومة لخدمة درجات الحرارة المنخفضة.
تعتبر الأنابيب الفولاذية المصنوعة من سبائك ASTM A335 ضرورية لتطبيقات درجات الحرارة العالية والضغط العالي في مختلف الصناعات. خواصها الميكانيكية المتفوقة, جنبا إلى جنب مع عمليات التصنيع والاختبار الصارمة, التأكد من أنها تلبي المتطلبات الصعبة لهذه التطبيقات. فهم المواصفات, الدرجات, وتطبيقات أنابيب ASTM A335 تساعد المهندسين والمصممين على اختيار المواد المناسبة لمشاريعهم, ضمان السلامة والكفاءة في البيئات الصعبة.
تشمل مواصفات ASTM A519 عدة درجات من الأنابيب الميكانيكية المصنوعة من الكربون وسبائك الصلب, متوفر إما في الظروف الساخنة أو الباردة. يمكن صب الفولاذ المستخدم في هذه الأنابيب إما في سبائك أو في شكل حبلا. عندما يتم صب درجات مختلفة من الفولاذ بشكل تسلسلي, يجب تحديد المواد الانتقالية.
أنابيب ASTM A213 T11 (أنابيب ASME SA213 T11) يتكون من مادة Chrome Moly Alloy ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية, وخاصة في الغلايات وسخانات. نظرا لتطبيقاتها الهامة, عادة ما يكون سعر هذا النوع من الأنابيب أعلى بكثير من أنابيب الكربون القياسية. الدرجات الشائعة في معيار ASTM A213 تشمل الدرجات الشائعة T9, T11, T12, T21, T22, T91, بالإضافة إلى درجات الفولاذ المقاوم للصدأ مثل TP304/L أو TP316/L. النطاق القياسي ASTM A213 وفقًا لمواصفات ASTM, تتعلق هذه المواصفة الخاصة بالأنابيب الفولاذية غير الملحومة من الحديد والأوستنيتي المستخدمة في الغلايات, سخانات فائقة, والمبادلات الحرارية. تشمل الدرجات المحددة التي تغطيها هذه المواصفات T5, TP304, وغيرها مما ورد في الجداول 1 و 2. يتراوح حجم الأنابيب من القطر الداخلي إلى 1/8 بوصة يصل إلى القطر الخارجي 5 بوصة, بسماكات تتراوح من 0.015 ل 0.500 بوصة (0.4 مم ل 12.7 مم). إذا كانت هناك حاجة إلى أحجام أخرى, يمكن تحديدها كجزء من الطلب, جنبا إلى جنب مع سمك الدنيا والمتوسطة.
من خلال فحص التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, والتطبيقات, يوفر هذا التحليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية ASTM A369, وتسليط الضوء على أهميتها في التطبيقات الصناعية عالية الأداء.
