Paip keluli untuk baja kimia
Analisis saintifik paip keluli untuk aplikasi baja kimia
Komposisi bahan dan proses pembuatan
Paip keluli lancar untuk aplikasi baja kimia terutamanya dibuat daripada keluli struktur karbon berkualiti tinggi (cth., gred 10, 20, 16Mn) dan keluli aloi (cth., 12CrMo, 15CrMo, 12Cr2mo), direka untuk menahan tekanan tinggi (10-30 MPa) dan persekitaran yang menghakis dengan suhu operasi dari -40 ° C hingga 400 ° C, setiap piawai seperti gb/t 6479-2013, ASTM A335, dan dan 10216-2. Gred keluli karbon (C ≤0.20%, MN ≤1.70%) Menyediakan kekuatan kos efektif (kekuatan hasil 235-355 MPa), sementara keluli aloi, dengan kromium (0.7-2.6%) dan molibdenum (0.25-1.0%), Tingkatkan rintangan kakisan dan kekuatan rayap. Pembuatan melibatkan billet pepejal yang berguling panas atau sejuk, memastikan paip lancar dengan diameter luar (DARIPADA) daripada 10 mm ke 530 mm, ketebalan dinding (WT) daripada 1.5 mm ke 50 mm, dan panjang hingga 12 m. Hot-rolling pada 900-1200 ° C membentuk struktur ferrite-pearlite seragam, Semasa melukis sejuk menyempurnakan ukuran bijirin, Meningkatkan kemasan permukaan dan toleransi dimensi (± 1% daripada, ± 12.5% wt). Paip ini digunakan dalam pengeluaran baja untuk menyampaikan ammonia, urea, Methanol, dan asid seperti sulfur dan fosforik, Memerlukan rintangan unggul terhadap gas dan cecair yang menghakis.
Rintangan kakisan dan cabaran alam sekitar
Tumbuhan baja kimia menghasilkan bahan yang agresif, seperti asid sulfurik (H₂so₄) Semasa pengeluaran ammonium sulfat dan asid fosforik (H₃po₄) Untuk ammonium fosfat, membawa kepada kadar kakisan 0.5-2 mm/tahun dalam paip keluli karbon yang tidak dilindungi. Keluli Alloy, dengan cr dan mo, membentuk lapisan cr₂o₃ pelindung, Mengurangkan kakisan kepada <0.1 mm/tahun dalam persekitaran berasid (Ph 2-4, 100 ppm cl⁻). Gred keluli tahan karat seperti 316L (16-18% Cr, 10-14% Dalam, 2-3% Mo) atau dupleks UNS S31803 (22% Cr, 5-6% Dalam) semakin digunakan untuk peningkatan ketahanan terhadap klorida dan asid hidroklorik, mencapai kadar kakisan <0.05 mm/tahun, Per ASTM A312 dan A789. Salutan dalaman, seperti epoksi terikat fusion (FBE, 200-400 μm, AWWA C213), dan salutan luaran (cth., Polyolefin tiga lapisan) lebih lanjut mengurangkan kakisan, memanjangkan hayat perkhidmatan ke 30-40 tahun. Perlindungan Katodik (-850 MV vs.. Dengan/cus₄) dan perencat kakisan (cth., fosfat) kritikal dalam persekitaran tinggi klorida atau kaya. Sistem reaktor paip, menggunakan 316 keluli tahan karat (cth., 6” DARIPADA, SCH 80), mengendalikan suhu tinggi (600-650°C) Reaksi dengan asid superfosforik dan ammonia, membentuk polifosfat dengan skala yang minimum.
Prestasi mekanikal dan kesesuaian aplikasi
Paip keluli lancar untuk aplikasi baja mesti menahan tekanan tinggi (10-30 MPa) dan berbasikal haba (-40° C hingga 400 ° C.). Gred keluli karbon seperti 20 (kekuatan tegangan 410 MPa, hasil 235 MPa) Saman kos rendah, Sistem tekanan rendah, sementara gred aloi seperti 15crmo (kekuatan tegangan 440 MPa, hasil 295 MPa) mengendalikan tekanan dan suhu yang lebih tinggi, Untuk gb/t 6479. Tawaran paip lancar 20% kapasiti tekanan yang lebih tinggi daripada dikimpal kerana mikrostruktur seragam, kritikal untuk reaktor, penukar haba, dan saluran paip menyampaikan ammonia atau metanol. Keadaan penghantaran, seperti menormalkan (900-930°C) untuk 20# atau menormalkan ditambah tempering (670-720°C) untuk 12crmo, Tingkatkan ketahanan dan ketangguhan (Kesan charpy ≥27 j pada 20 ° C). Keluli tahan karat dupleks (cth., S31803, kekuatan hasil 450 MPa) Berikan dua kali kekuatan austenitik 304, Sesuai untuk pemindahan bendalir tekanan tinggi di loji baja, dengan penggunaan tahunan 8,000-10,000 tan di China. Penamat akhir (biasa, serong, berulir) dan pembungkusan yang boleh dipastikan memastikan pemasangan serba boleh, dengan penghantaran dalam 15-30 hari. Aplikasi termasuk reaktor kimia, penukar haba, dan paip untuk media yang menghakis.
Julat dan piawaian dimensi
| Permohonan | Dari julat | Julat WT | Julat panjang | Piawaian |
|---|---|---|---|---|
| Reaktor kimia | 10-530 mm | 1.5-50 mm | 5-12 m | GB/T 6479, ASTM A335, DALAM 10216-2 |
| Penukar Haba | 1/2” – 12” | SCH 40, 80, 160 | Sehingga 12 m | ASTM A213, A312, DARI 17456 |
| Saluran paip cecair | 1/8” – 24” | SCH 40, 80, XXS | Sehingga 12 m | ASTM A789, GB/T 14976, GOST 9941 |
| Peralatan baja | 10-426 mm | 1.5-26 mm | 5-12 m | GB/T 6479, ASTM A106, DALAM 10216-2 |
Komposisi Kimia dan Sifat Mekanikal
| Standard | Gred | C (%) | Dan (%) | Mn (%) | P (%) | S (%) | Cr (%) | Mo (%) | Kekuatan Tegangan (min MPa) | Kekuatan Hasil (min MPa) | Pemanjangan (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GB/T 6479 | 20 | 0.17-0.23 | 0.17-0.37 | 0.35-0.65 | ≤0.035 | ≤0.035 | – | – | 410 | 235 | ≥25 |
| GB/T 6479 | 16Mn | 0.12-0.20 | 0.20-0.60 | 1.20-1.60 | ≤0.030 | ≤0.030 | – | – | 490 | 325 | ≥21 |
| GB/T 6479 | 12CrMo | 0.08-0.15 | 0.17-0.37 | 0.40-0.70 | ≤0.035 | ≤0.035 | 0.40-0.70 | 0.40-0.55 | 410 | 205 | ≥22 |
| ASTM A335 | P11 | 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 |
| ASTM A312 | TP316L | ≤0.035 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | 485 | 170 | ≥35 |
| ASTM A789 | S31803 | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.03 | ≤0.02 | 21.0-23.0 | 2.5-3.5 | 620 | 450 | ≥25 |
Analisis Saintifik Lanjutan Paip Keluli untuk Aplikasi Baja Kimia
Reka bentuk mikrostruktur dan prestasi aloi
Paip keluli lancar untuk aplikasi baja kimia direka bentuk dengan kawalan mikrostruktur yang tepat untuk menahan keadaan yang menghakis dan tekanan tinggi. Gred keluli struktur karbon seperti 20 (C 0.17-0.23%, Mn 0.35-0.65%) dan 16mn (C 0.12-0.20%, Mn 1.20-1.60%) membentuk matriks ferit-mutiara, menawarkan kekuatan tegangan 410-490 MPA dan kekuatan hasil 235-325 MPa, Untuk gb/t 6479-2013. Keluli aloi seperti 12crmo (0.40-0.70% Cr, 0.40-0.55% Mo) dan 15crmo (0.80-1.10% Cr, 0.40-0.55% Mo) menggabungkan kromium dan molibdenum untuk membentuk karbida (Cr₇c₃, Mouitc), Meningkatkan rintangan rayapan pada 400-550 ° C dan rintangan kakisan dalam persekitaran berasid (Ph 2-4). Pembuatan lancar melalui hot-rolling (900-1200°C) atau saiz bijirin yang melukis sejuk ke 10-20 μm, meningkatkan ketangguhan (Kesan charpy ≥27 j pada 20 ° C). Lukisan sejuk meningkatkan ketumpatan kehelan, Meningkatkan kekerasan, semasa menormalkan (900-930°C) atau pembajaan (670-720°C) meminimumkan tekanan sisa, setiap ASTM A335 dan EN 10216-2. Keluli tahan karat dupleks seperti UNS S31803 (21-23% Cr, 2.5-3.5% Mo) Menawarkan struktur fasa austenit dwi fasa, Kekuatan hasil dua kali ganda (450 MPa) untuk saluran paip ammonia atau urea tekanan tinggi. Paip ini, dengan OD dari 10-530 mm dan wts dari 1.5-50 mm, kritikal untuk reaktor baja dan penukar haba.
Mekanisme kakisan dan strategi perlindungan
Pengeluaran baja kimia mendedahkan paip ke media yang agresif, termasuk asid sulfurik (H₂so₄), Asid fosforik (H₃po₄), dan ammonia (Nh₃), dengan kadar kakisan dalam keluli karbon mencapai 1-3 mm/tahun dalam 10% H₂so₄ pada 50 ° C.. Keluli aloi seperti 12crmo mengurangkan ini <0.15 mm/tahun disebabkan oleh cr₂o₃ passivation, sementara keluli tahan karat seperti TP316L (2-3% Mo) mencapai <0.05 mm/tahun dalam persekitaran yang kaya dengan klorida (500 ppm cl⁻), Per ASTM G48. Kakisan yang disebabkan oleh mikrob (Mikrofon) dari bakteria pengurangan sulfat (SRB) dalam pemprosesan fosfat menghasilkan H₂s, Mempercepat pitting. Pelapisan dalaman, seperti epoksi terikat fusion (FBE, 200-400 μm, AWWA C213), atau polietilena tiga lapisan (3LPE) Coatings mengurangkan kadar kakisan ke <0.03 mm/tahun. Perlindungan Katodik (-850 MV vs.. Dengan/cus₄) dan perencat (cth., natrium polyphosphate) Meneutralkan keadaan berasid, memanjangkan hayat perkhidmatan ke 40+ tahun. Sendi dikimpal, terdedah kepada kepekaan dalam gred tahan karat, Memerlukan penyepuh pasca kimpalan untuk memulihkan rintangan kakisan. Strategi masa depan termasuk salutan berasaskan graphene dan pemantauan kakisan yang didorong oleh AI untuk mengoptimumkan penyelenggaraan tumbuhan baja yang mengendalikan metanol, urea, atau asid.
Integriti mekanikal dan pengoptimuman sistem
Paip keluli lancar untuk aplikasi baja mesti menahan tekanan tinggi (10-30 MPa) dan berbasikal haba (-40° C hingga 400 ° C.) dalam reaktor, saluran paip, dan penukar haba. Gred aloi seperti ASTM A335 P11 (kekuatan tegangan 415 MPa) Saman sistem tekanan sederhana, manakala Duplex S31803 (620 MPa) mengendalikan sintesis ammonia tekanan tinggi, Per ASTM A789. Tawaran paip lancar 20-25% Kekuatan pecah yang lebih tinggi daripada dikimpal kerana mikrostruktur seragam, Kritikal untuk reaktor paip memproses asid superfosforik (80-85% P₂o₅) pada 600-650 ° C.. Keadaan penghantaran, seperti menormalkan ditambah pembajaan, Meningkatkan kehidupan rayap (cth., 100,000 jam pada suhu 550 ° C untuk 15crmo). Penamat akhir (biasa, serong, berulir) dan pembungkusan seaworthy (dibundel atau pukal) Pastikan fleksibiliti pemasangan, dengan penghantaran dalam 15-30 hari. Cabaran termasuk keletihan terma dalam operasi kitaran, dikurangkan oleh dinding tebal (SCH 80-xxs) dan sulfur rendah (≤0.035%) untuk mengelakkan retak. Kemajuan masa depan melibatkan kimpalan automatik untuk integriti bersama, Sensor tekanan masa nyata, dan aloi ringan untuk mengurangkan kos sambil mengekalkan kekuatan untuk sistem pengeluaran baja.
Abtersteel adalah pengeluar paip dan pembekal talian berasaskan China. Produk utama kami termasuk tiub keluli dandang, paip keluli perlindungan kakisan, Saluran paip bertebat, untuk menamakan beberapa. Semua produk berkualiti tinggi kami ditawarkan pada harga yang kompetitif. Rantaian penuh pembuatan paip keluli tahan lelasan, paip keluli SSAW, dll. boleh disiapkan di China, walaupun dalam satu bandar. Kos pembuatan yang lebih rendah menjimatkan kos pembelian anda. Maklumat terperinci setiap produk ditunjukkan dalam halaman produk yang sepadan.
ASTM A333 Gr 10 paip keluli aloi untuk kegunaan industri dalam kedua-dua lancar dan dikimpal.Ciri Dimensi Luar: 19.05mm – 114.3mm Ketebalan Dinding: 2.0mm - 14 mm Rawatan permukaan: Minyak-celup, Varnis, Pasif, Memfosfatkan, Letupan Tembakan. Permohonan: Paip Keluli Lancar dan Dikimpal untuk Perkhidmatan Suhu Rendah.
Paip keluli aloi ASTM A335 adalah kritikal untuk aplikasi suhu tinggi dan tekanan tinggi merentas pelbagai industri. Sifat mekanikal mereka yang unggul, digabungkan dengan proses pembuatan dan ujian yang ketat, memastikan ia memenuhi keperluan yang mendesak bagi aplikasi ini. Memahami spesifikasi, gred, dan aplikasi paip ASTM A335 membantu jurutera dan pereka bentuk memilih bahan yang sesuai untuk projek mereka, memastikan keselamatan dan kecekapan dalam persekitaran yang mencabar.
Spesifikasi ASTM A519 merangkumi beberapa gred tiub mekanikal keluli karbon dan aloi, tersedia dalam keadaan siap panas atau siap sejuk. Keluli yang digunakan dalam tiub ini boleh sama ada tuangan dalam jongkong atau tuangan helai. Apabila gred keluli yang berbeza dilemparkan secara berurutan, bahan peralihan mesti dikenal pasti.
Tiub ASTM A213 T11 (Tiub ASME SA213 T11) terdiri daripada bahan Chrome Moly Alloy dan digunakan secara meluas dalam aplikasi suhu tinggi, terutamanya dalam dandang dan pemanas lampau. Memandangkan aplikasi kritikalnya, paip jenis ini biasanya berharga jauh lebih tinggi daripada paip karbon standard. Gred biasa dalam Gred Biasa Standard ASTM A213 termasuk T9, T11, T12, T21, T22, T91, serta gred tahan karat seperti TP304/L atau TP316/L. Skop Standard ASTM A213 Mengikut spesifikasi ASTM, spesifikasi khusus ini berkaitan dengan tiub keluli ferit dan austenit yang lancar untuk digunakan dalam dandang, pemanas lampau, dan penukar haba. Gred khusus yang diliputi oleh spesifikasi ini termasuk T5, TP304, dan lain-lain yang disenaraikan dalam Jadual 1 dan 2. Saiz tiub berjulat daripada diameter dalaman sebanyak 1/8 inci sehingga diameter luar sebanyak 5 inci, dengan ketebalan antara 0.015 kepada 0.500 inci (0.4 mm ke 12.7 mm). Jika saiz lain diperlukan, mereka boleh dinyatakan sebagai sebahagian daripada pesanan, bersama dengan ketebalan minimum dan purata.
Dengan memeriksa komposisi kimia, sifat mekanikal, proses pembuatan, dan aplikasi, analisis ini memberikan gambaran menyeluruh mengenai paip keluli ASTM A369, menonjolkan kepentingannya dalam aplikasi industri berprestasi tinggi.
