Prirubnice visokog{0}}pritiska i visoke-prirubnice (HPHT) su dizajnirane za rad iznad 900 stepeni F i/ili klase 900 i više. Ovi ekstremni uslovi zahtevaju materijale od legiranog čelika specijalno formulisane da odole puzanju, oksidaciji, napadu vodonika i toplotnom zamoru. Ispravan izbor HPHT prirubnice sprječava katastrofalni kvar zbog pucanja puzanja i drugih mehanizama degradacije pri visokim{6}}ima.
Šta su HPHT prirubnice?
HPHT prirubnice su konstruirane da izdrže najzahtjevnije radne uvjete u proizvodnji električne energije, rafinerijskoj hidroobradi i petrohemijskom pucanju. Oni zahtijevaju materijale koji održavaju mehaničku čvrstoću na temperaturama gdje bi ugljični čelik brzo izgubio snagu i otkazao. Dizajn mora uzeti u obzir deformaciju puzanja, lomljenje naprezanja, toplinsko širenje i visoko{2}}napad vodonika. Standardne prirubnice od ugljeničnog čelika nisu pogodne za HPHT servis; samo legirani čelik i materijali na bazi nikla-mogu pružiti neophodnu visoko{5}}temperaturnu čvrstoću i otpornost na okoliš.
Opcije materijala za HPHT uslugu
Nekoliko hrom-moly i naprednih legura je dostupno za HPHT prirubničke aplikacije, od kojih svaka nudi različite nivoe performansi pri visokim{1}}temperaturama:
| Materijal | Specifikacija | Max Temperature | Ključne karakteristike | Primarna aplikacija |
|---|---|---|---|---|
| 1-1/4Cr-1/2Mo | ASTM A182 F11 | 1100 stepeni F | Umjerena otpornost na puzanje, dobra zavarljivost | Cijevi za paru, cijevi za grijanje |
| 2-1/4Cr-1Mo | ASTM A182 F22 | 1100 stepeni F | Otporan na vodonik, dobra otpornost na puzanje | Hidroprocesni reaktori |
| 9Cr-1Mo-V | ASTM A182 F91 | 1200 stepeni F | Visoka čvrstoća puzanja, odlična otpornost na oksidaciju | Napredne elektrane |
| 9Cr-0,5Mo-1,8WV | ASTM A182 F92 | 1200 stepeni F | Poboljšana snaga puzanja u odnosu na F91 | Ultra-superkritična para |
| Inconel 625 | ASTM B564 UNS N06625 | 1800 stepeni F | Ekstremna otpornost na temperaturu i koroziju | Komponente peći |
Odabir klase tlaka
HPHT aplikacije obično koriste najviše klase tlaka. Klasa 900 je uobičajena za teške{2}}zidne cijevi u rafinerijama i elektroenergetskim aplikacijama. Klasa 1500 je potrebna za dovodne i efluentne vodove reaktora za hidroprocesiranje gdje pritisci mogu premašiti 2000 psi. Klasa 2500 je specificirana za primjene pod ekstremnim pritiskom i sisteme sa debelim{8}}zidovima u hidroobradi pod visokim-pritiskom. Klase viših pritisaka zahtijevaju specijalizirane postupke zavarivanja i toplinsku obradu nakon{11}zavarivanja. Prstenaste spojnice (RTJ) su standardne za HPHT uslugu jer pružaju najpouzdanije brtvljenje-na-metal u ekstremnim uvjetima.
Razmatranje dizajna za HPHT uslugu
Creepje vremenski{0}}zavisna plastična deformacija materijala pod stalnim naprezanjem na visokoj temperaturi. Za hrom-molične čelike, puzanje postaje značajno iznad 800 stepeni F i mora se uzeti u obzir u proračunima vijeka trajanja prirubnice.Stres rupturaje vremenski{0}}zavisni mehanizam otkaza koji se javlja kada deformacija puzanja dostigne kritični nivo.Toplotna ekspanzijarazlike između cjevovoda i opreme moraju se udovoljiti odgovarajućom analizom fleksibilnosti cjevovoda.Termalni biciklizamtokom pokretanja-paljenja i gašenja stvara zamorno opterećenje koje može dovesti do pucanja.Napad vodonikanastaje kada atomski vodonik difundira u ugljični čelik na visokim temperaturama, reagirajući s karbidima da bi se formirao metan i uzrokujući unutarnju razugljičenje i pucanje.
Prijave
HPHT prirubnice se koriste u krugovima reaktora za hidrokrekiranje i hidrotretiranje gdje parcijalni pritisci vodika prelaze 1500 psi, a temperature dostižu 800 stepeni F. Cjevovodi jedinice za katalitičko krekiranje fluidom (FCC) rukuju visoko{3}}mješavinama katalizatora i ugljovodonika na visokim temperaturama. Parni-sistemi visokog pritiska u elektranama rade u superkritičnim uslovima koji prelaze 3200 psi i 1000 stepeni F. Priključci cijevi peći i grijača prenose procesne fluide na povišenim temperaturama. Cjevovodi postrojenja za sintezu i gasifikaciju podnose visoko-pritiske i-visoke temperature sintetskog plina koji sadrži vodonik i ugljični monoksid.
Zavarivanje i termička obrada
Kontrola predgrijavanja i međuprolazne temperature je kritična prilikom zavarivanja hrom-moly materijala kako bi se spriječilo pucanje izazvano vodonikom-. Termička obrada nakon -zavarivanja potrebna je za hrom-moly materijale iznad granica debljine navedenih u ASME B31.3. Potrošni materijali za zavarivanje moraju odgovarati sastavu osnovnog materijala kako bi se održala mehanička svojstva zavarenog spoja. Kontrolisane brzine hlađenja nakon zavarivanja sprečavaju stvaranje tvrdih, krhkih mikrostruktura. Ispitivanje tvrdoće nakon PWHT-a potvrđuje da je postignuto potrebno smanjenje naprezanja. Svi sučeoni zavari u HPHT servisu zahtijevaju 100% volumetrijski pregled radiografijom ili ultrazvučnim ispitivanjem.
Trebate HPHT prirubnice za ekstremnu uslugu?
Kontaktirajte naš inženjerski tim za stručni izbor HPHT materijala prirubnica i podršku specifikacijama.
