Ống thép cho phân bón hóa học
Phân tích khoa học của ống thép cho các ứng dụng phân bón hóa học
Thành phần vật liệu và quy trình sản xuất
Các ống thép liền mạch cho các ứng dụng phân bón hóa học chủ yếu được làm từ thép carbon chất lượng cao (ví dụ., điểm 10, 20, 16Mn) và thép hợp kim (ví dụ., 12CrMo, 15CrMo, 12Cr2mo), được thiết kế để chịu được áp lực cao (10-30 MPa) và môi trường ăn mòn với nhiệt độ hoạt động từ -40 ° C đến 400 ° C, mỗi tiêu chuẩn như GB/T 6479-2013, ASTM A335, và 10216-2. Lớp thép carbon (C .20%, Mn ≤1,70%) Cung cấp sức mạnh hiệu quả về chi phí (sức mạnh năng suất 235-355 MPa), Trong khi thép hợp kim, với crom (0.7-2.6%) và molypden (0.25-1.0%), Tăng cường khả năng chống ăn mòn và sức mạnh leo. Sản xuất liên quan đến các phôi rắn có thể kéo nóng hoặc lạnh, đảm bảo các đường ống liền mạch với đường kính ngoài (CỦA) từ 10 mm đến 530 mm, độ dày của tường (WT) từ 1.5 mm đến 50 mm, và chiều dài lên đến 12 tôi. Nổi nóng ở 900-1200 ° C tạo thành cấu trúc ferrite-pearlite đồng nhất, Trong khi vẽ lạnh tinh chế kích thước hạt, Cải thiện hoàn thiện bề mặt và dung sai kích thước (± 1% của, ± 12,5% wt). Những đường ống này được sử dụng trong sản xuất phân bón để vận chuyển amoniac, urê, Methanol, và axit như lưu huỳnh và photphoric, đòi hỏi phải có khả năng chống lại các khí và chất lỏng ăn mòn vượt trội.
Kháng ăn mòn và thách thức môi trường
Thực vật phân bón hóa học tạo ra các chất tích cực, chẳng hạn như axit sunfuric (H₂so₄) Trong quá trình sản xuất ammonium sulfate và axit photphoric (H₃po₄) Đối với ammonium phosphate, dẫn đến tỷ lệ ăn mòn của 0.5-2 mm/năm trong ống thép carbon không được bảo vệ. Thép hợp kim, với cr và mo, tạo thành một lớp CR₂O₃ bảo vệ, Giảm ăn mòn thành <0.1 mm/năm trong môi trường axit (PH 2-4, 100 ppm cl⁻). Lớp thép không gỉ như 316L (16-18% Cr, 10-14% TRONG, 2-3% Mo) hoặc song công uns s31803 (22% Cr, 5-6% TRONG) ngày càng được sử dụng để tăng cường kháng clorua và axit clohydric, Đạt được tỷ lệ ăn mòn <0.05 mm/năm, Per ASTM A312 và A789. Lớp phủ bên trong, chẳng hạn như epoxy liên kết hợp nhất (FBE, 200-400 mm, AWWA C213), và lớp phủ bên ngoài (ví dụ., Polyolefin ba lớp) giảm thiểu ăn mòn hơn nữa, kéo dài tuổi thọ dịch vụ đến 30-40 năm. Bảo vệ catốt (-850 MV vs. Với/cus₄) và các chất ức chế ăn mòn (ví dụ., phốt phát) rất quan trọng trong môi trường giàu clorua hoặc H₂s. Hệ thống lò phản ứng ống, sử dụng 316 thép không gỉ (ví dụ., 6” CỦA, SCH 80), Xử lý nhiệt độ cao (600-650°C) Phản ứng với axit siêu phospho và amoniac, hình thành polyphosphate với tỷ lệ tối thiểu.
Hiệu suất cơ học và sự phù hợp của ứng dụng
Ống thép liền mạch cho các ứng dụng phân bón phải chịu đựng áp suất cao (10-30 MPa) và đạp xe nhiệt (-40° C đến 400 ° C.). Các lớp thép carbon như 20 (độ bền kéo 410 MPa, năng suất 235 MPa) phù hợp với chi phí thấp, Hệ thống áp suất thấp, Trong khi các loại hợp kim như 15crmo (độ bền kéo 440 MPa, năng suất 295 MPa) Xử lý áp suất và nhiệt độ cao hơn, Cho GB/T. 6479. Cung cấp đường ống liền mạch 20% Khả năng áp suất cao hơn so với hàn do cấu trúc vi mô đồng nhất, Quan trọng cho lò phản ứng, trao đổi nhiệt, và các đường ống vận chuyển amoniac hoặc metanol. Điều kiện giao hàng, chẳng hạn như bình thường hóa (900-930°C) vì 20# hoặc bình thường hóa cộng với ủ (670-720°C) cho 12crmo, Tăng cường sức cản và độ dẻo dai (Charpy Impact ≥27 J ở 20 ° C). Thép không gỉ song công (ví dụ., S31803, sức mạnh năng suất 450 MPa) Cung cấp gấp đôi sức mạnh của Austenitic 304, Lý tưởng cho việc chuyển chất lỏng căng thẳng cao trong các nhà máy phân bón, với mức tiêu thụ hàng năm của 8,000-10,000 Tấn ở Trung Quốc. Kết thúc kết thúc (đơn giản, vát, xâu chuỗi) và đóng gói đi biển đảm bảo cài đặt đa năng, với giao hàng bên trong 15-30 ngày. Các ứng dụng bao gồm lò phản ứng hóa học, trao đổi nhiệt, và đường ống cho phương tiện ăn mòn.
Phạm vi kích thước và tiêu chuẩn
| Ứng dụng | Từ phạm vi | Phạm vi WT | Phạm vi chiều dài | Tiêu chuẩn |
|---|---|---|---|---|
| Lò phản ứng hóa học | 10-530 mm | 1.5-50 mm | 5-12 tôi | GB/T 6479, ASTM A335, TRONG 10216-2 |
| Bộ trao đổi nhiệt | 1/2” – 12” | SCH 40, 80, 160 | Lên đến 12 tôi | ASTM A213, A312, TỪ 17456 |
| Đường ống lỏng | 1/8” – 24” | SCH 40, 80, XXS | Lên đến 12 tôi | ASTM A789, GB/T 14976, GOST 9941 |
| Thiết bị phân bón | 10-426 mm | 1.5-26 mm | 5-12 tôi | GB/T 6479, ASTM A106, TRONG 10216-2 |
Thành phần hóa học và tính chất cơ học
| Tiêu chuẩn | Cấp | C (%) | Và (%) | Mn (%) | P (%) | S (%) | Cr (%) | Mo (%) | Độ bền kéo (MPa tối thiểu) | Sức mạnh năng suất (MPa tối thiểu) | Độ giãn dài (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GB/T 6479 | 20 | 0.17-0.23 | 0.17-0.37 | 0.35-0.65 | .035,035 | .035,035 | – | – | 410 | 235 | ≥25 |
| GB/T 6479 | 16Mn | 0.12-0.20 | 0.20-0.60 | 1.20-1.60 | .030,030 | .030,030 | – | – | 490 | 325 | ≥21 |
| GB/T 6479 | 12CrMo | 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 |
| 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 | .035,035 | 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 | .00,02 | 21.0-23.0 | 2.5-3.5 | 620 | 450 | ≥25 |
Phân tích khoa học mở rộng của ống thép cho các ứng dụng phân bón hóa học
Thiết kế vi cấu trúc và hiệu suất hợp kim
Các ống thép liền mạch cho các ứng dụng phân bón hóa học được thiết kế với kiểm soát vi cấu trúc chính xác để chống lại điều kiện ăn mòn và áp suất cao. Các loại thép kết cấu carbon như 20 (C 0.17-0.23%, Mn 0.35-0.65%) và 16mn (C 0.12-0.20%, Mn 1.20-1.60%) tạo thành một ma trận ferrite-pearlite, Cung cấp sức mạnh kéo của 410-490 MPA và sức mạnh năng suất của 235-325 MPa, Cho GB/T. 6479-2013. Thép hợp kim như 12crmo (0.40-0.70% Cr, 0.40-0.55% Mo) và 15crmo (0.80-1.10% Cr, 0.40-0.55% Mo) kết hợp crom và molybden để tạo thành cacbua (Cr₇c₃, MOUITC), Tăng cường khả năng chống leo ở 400-550 ° C và khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit (PH 2-4). Sản xuất liền mạch thông qua lăn nóng (900-1200°C) hoặc vẽ lạnh tinh chế kích thước hạt để 10-20 mm, Tăng cường sự dẻo dai (Charpy Impact ≥27 J ở 20 ° C). Vẽ lạnh làm tăng mật độ trật khớp, cải thiện độ cứng, trong khi bình thường hóa (900-930°C) hoặc ủ (670-720°C) giảm thiểu ứng suất dư, PER ASTM A335 và en 10216-2. Thép không gỉ song công như uns s31803 (21-23% Cr, 2.5-3.5% Mo) Cung cấp cấu trúc Austenite-Ferrite hai pha, tăng gấp đôi sức mạnh năng suất (450 MPa) Đối với đường ống amoniac hoặc urê áp suất cao. Những đường ống này, với ODS từ 10-530 mm và wts từ 1.5-50 mm, rất quan trọng đối với các lò phản ứng phân bón và trao đổi nhiệt.
Cơ chế ăn mòn và chiến lược bảo vệ
Sản xuất phân bón hóa học tiếp xúc với các đường ống đến phương tiện truyền thông tích cực, bao gồm axit sunfuric (H₂so₄), axit photphoric (H₃po₄), và amoniac (NH₃), với tốc độ ăn mòn trong thép carbon 1-3 mm/năm trong 10% H₂so₄ ở 50 ° C.. Thép hợp kim như 12crmo giảm xuống <0.15 mm/năm do sự thụ động của cr₂o₃, Trong khi thép không gỉ như TP316L (2-3% Mo) đạt được <0.05 mm/năm trong môi trường giàu clorua (500 ppm cl⁻), Per ASTM G48. Ăn mòn do vi sinh vật (Mic) từ vi khuẩn giảm sunfat (SRB) Trong quá trình chế biến phốt phát tạo ra H₂s, tăng tốc rỗ. Lớp lót bên trong, chẳng hạn như epoxy liên kết hợp nhất (FBE, 200-400 mm, AWWA C213), hoặc polyetylen ba lớp (3LPE) Lớp phủ giảm tốc độ ăn mòn xuống <0.03 mm/năm. Bảo vệ catốt (-850 MV vs. Với/cus₄) và các chất ức chế (ví dụ., Natri polyphosphate) Trung hòa điều kiện axit, kéo dài tuổi thọ dịch vụ đến 40+ năm. Mối hàn, dễ bị nhạy cảm ở các lớp không gỉ, Yêu cầu ủ sau khi hàn để khôi phục khả năng chống ăn mòn. Các chiến lược trong tương lai bao gồm lớp phủ dựa trên graphene và giám sát ăn mòn AI-điều khiển để tối ưu hóa bảo trì trong các nhà máy phân bón xử lý metanol, urê, hoặc axit.
Tính toàn vẹn cơ học và tối ưu hóa hệ thống
Ống thép liền mạch cho các ứng dụng phân bón phải chịu đựng áp suất cao (10-30 MPa) và đạp xe nhiệt (-40° C đến 400 ° C.) Trong lò phản ứng, đường ống, và trao đổi nhiệt. Lớp hợp kim như ASTM A335 P11 (độ bền kéo 415 MPa) phù hợp với hệ thống áp suất trung bình, trong khi song công S31803 (620 MPa) Xử lý tổng hợp amoniac áp suất cao, Per ASTM A789. Cung cấp đường ống liền mạch 20-25% cường độ bùng nổ cao hơn được hàn do cấu trúc vi mô đồng nhất, Quan trọng đối với các lò phản ứng ống xử lý axit siêu phôi (80-85% P₂O₅) ở 600-650 ° C.. Điều kiện giao hàng, chẳng hạn như bình thường hóa cộng với ủ, Tăng cường cuộc sống leo (ví dụ., 100,000 giờ ở 550 ° C cho 15crmo). Kết thúc kết thúc (đơn giản, vát, xâu chuỗi) và đóng gói biển (đi kèm hoặc số lượng lớn) Đảm bảo linh hoạt cài đặt, với giao hàng bên trong 15-30 ngày. Những thách thức bao gồm mệt mỏi nhiệt trong các hoạt động theo chu kỳ, giảm nhẹ bởi những bức tường dày (SCH 80-XXS) và lưu huỳnh thấp (≤0,035%) để ngăn chặn vết nứt. Những tiến bộ trong tương lai liên quan đến hàn tự động cho tính toàn vẹn chung, Cảm biến áp lực thời gian thực, và hợp kim nhẹ để giảm chi phí trong khi duy trì sức mạnh cho các hệ thống sản xuất phân bón.
Abtersteel là nhà sản xuất và nhà cung cấp đường ống có trụ sở tại Trung Quốc. Sản phẩm chính của chúng tôi bao gồm ống thép nồi hơi, ống thép chống ăn mòn, đường ống cách nhiệt, kể tên một vài. Tất cả các sản phẩm chất lượng cao của chúng tôi được cung cấp với giá cả cạnh tranh. Dây chuyền sản xuất ống thép chống mài mòn trọn gói, ống thép SSAW, vân vân. có thể được hoàn thành ở Trung Quốc, ngay cả trong một thành phố. Chi phí sản xuất thấp hơn giúp tiết kiệm chi phí mua hàng của bạn. Thông tin chi tiết của từng sản phẩm được thể hiện ở trang sản phẩm tương ứng.
ASTM A333 Gr 10 ống thép hợp kim dùng trong công nghiệp ở cả dạng liền mạch và hàn. Tính năng Kích thước bên ngoài: 19.05mm – Độ dày thành 114,3mm: 2.0mm – 14 mm Xử lý bề mặt: Nhúng dầu, sơn bóng, Sự thụ động, phốt phát, Bắn nổ. Ứng dụng: Ống thép liền mạch và hàn cho dịch vụ nhiệt độ thấp.
Ống thép hợp kim ASTM A335 rất quan trọng cho các ứng dụng nhiệt độ cao và áp suất cao trong các ngành công nghiệp khác nhau. Tính chất cơ học vượt trội của chúng, kết hợp với quy trình sản xuất và thử nghiệm nghiêm ngặt, đảm bảo chúng đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các ứng dụng này. Hiểu các thông số kỹ thuật, điểm, và ứng dụng của ống ASTM A335 giúp các kỹ sư, nhà thiết kế lựa chọn vật liệu phù hợp cho công trình của mình, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong môi trường đầy thách thức.
Đặc điểm kỹ thuật của ASTM A519 bao gồm một số loại ống cơ khí bằng thép carbon và thép hợp kim, có sẵn ở điều kiện hoàn thiện nóng hoặc hoàn thiện nguội. Thép được sử dụng trong ống này có thể được đúc ở dạng thỏi hoặc dạng sợi. Khi các loại thép khác nhau được đúc liên tục, vật liệu chuyển tiếp phải được xác định.
Ống ASTM A213 T11 (Ống ASME SA213 T11) được làm từ vật liệu Hợp kim Chrome Moly và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng nhiệt độ cao, đặc biệt là trong nồi hơi và bộ quá nhiệt. Với những ứng dụng quan trọng của nó, loại ống này thường có giá cao hơn đáng kể so với ống carbon tiêu chuẩn. Các loại phổ biến trong Tiêu chuẩn ASTM A213 Các loại phổ biến bao gồm T9, T11, T12, T21, T22, T91, cũng như các loại không gỉ như TP304/L hoặc TP316/L. Phạm vi tiêu chuẩn ASTM A213 Theo thông số kỹ thuật của ASTM, thông số kỹ thuật cụ thể này liên quan đến ống thép ferritic và austenit liền mạch để sử dụng trong nồi hơi, máy quá nhiệt, và trao đổi nhiệt. Các loại cụ thể được đề cập trong thông số kỹ thuật này bao gồm T5, TP304, và những thứ khác được liệt kê trong Bảng 1 Và 2. Kích thước ống dao động từ đường kính trong của 1/8 inch lên đến đường kính ngoài của 5 inch, với độ dày từ 0.015 ĐẾN 0.500 inch (0.4 mm đến 12.7 mm). Nếu kích thước khác được yêu cầu, chúng có thể được chỉ định như một phần của đơn đặt hàng, cùng với độ dày tối thiểu và trung bình.
Bằng cách kiểm tra thành phần hóa học, tính chất cơ học, quy trình sản xuất, và ứng dụng, phân tích này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về ống thép ASTM A369, nêu bật tầm quan trọng của chúng trong các ứng dụng công nghiệp hiệu suất cao.
