新版《石油裂化用無縫鋼管》標準學習探析
石化工業(yè)是國民經濟建設中重要的基礎工業(yè)之一。隨著我國經濟的發(fā)展,石化行業(yè)技術正朝著油化一體化、深度加工以及生產過程清潔高效化方向發(fā)展。無縫鋼管是石化行業(yè)工廠建設、設備制造和運營維護中的主要原材料。石化用無縫鋼管的主要工況特點是高溫(或低溫)、高壓和高腐蝕性,接觸介質往往是有毒、有害、易燃和易爆等危險品。石化用無縫鋼管中尤其以石油化工廠的爐管、熱交換器管和輸送管道用管的用量最大。
隨著我國石化工業(yè)用原油結構的變化(原油中平均硫含量從目前的1.0%左右上升到2.0%以上),以及石化裝置不斷朝著大型化,采用新工藝、新裝備的發(fā)展,對無縫鋼管的品種和質量均提出了更高的要求。新版GB9948-2013《石油裂化用無縫鋼管》國家標準于2013年9月18日發(fā)布,2014年7月1日正式實施以來,安徽天大石油管材股份有限公司(以下簡稱天大石油管材)對標準進行深入理解,深入石化行業(yè)設計、使用單位對石油裂化管的技術要求和需求現狀進行調研,優(yōu)化了生產工藝、熱處理控制以及質量檢驗等,走出一條符合自身發(fā)展的石油裂化管的特色發(fā)展之路,滿足石化行業(yè)不同需求。
以12Cr5Mo(老版標準牌號為1Cr5Mo)牌號為例,新版標準要求有兩種交貨狀態(tài),分別為退火和正火+回火狀態(tài),以12Cr5MoI和 12Cr5MoNT區(qū)分。天大石油管材技術部門從兩種交貨狀態(tài)的不同要求,優(yōu)化了不同的生產工藝。采用共性的軋制工藝,即管坯檢驗→管坯下料→管坯定心→管坯環(huán)形爐加熱→穿孔→熱連軋管→步進爐再加熱→定徑→冷卻。采用控軋控冷技術,鋼管表面質量好,尺寸精度高,組織均勻。而熱處理采用特性的工藝要求,12Cr5MoI采用完全退火工藝,降低鋼管硬度,提高韌性,提高后續(xù)加工性能。12Cr5MoNT采用正火+回火工藝,提高鋼管強度,細化晶粒,提高鋼管的耐熱和耐腐蝕性能。不同的熱處理制度對鋼管的室溫力學性能要求如下:
牌號 | 要求 | 抗拉強度 Rm/MPa | 屈服強度 ReL/MPa | 伸長率 A/% | 沖擊功 KV2/J | 布氏 硬度值 | ||
縱向 | 橫向 | 縱向 | 橫向 | |||||
不小于 | 不大于 | |||||||
12Cr5MoI | 標準值 | 415~590 | 205 | 22 | 20 | 40 | 27 | 163HBW |
內控值 | 430~580 | 225 | 23 | 21 | 45 | 30 | 160HBW | |
12Cr5MoNT | 標準值 | 480~640 | 280 | 20 | 18 | 40 | 27 | -- |
內控值 | 500~630 | 300 | 21 | 19 | 45 | 30 | -- |
退火狀態(tài)的12Cr5MoI鋼管更適合用于石化管件加工,石油精煉廠的連接管道等,多用于煤炭液化項目。而正火+回火狀態(tài)的12Cr5MoNT鋼管更適用于石油精煉廠的爐管、熱交換器用管,多用于高壓加氫裂化項目和乙烯項目等具有高酸高硫等腐蝕環(huán)境下。符合SH/T 3129-2012《高酸原油加工裝置設備和管道設計選材導則》、SH/T3096-2012《高硫原油加工裝置設備和管道設計選材導則》、NACE MR0103《腐蝕性石油煉制環(huán)境中抗硫化物應力開裂材料的選擇》等。
新版GB9948-2013標準結合我國石油裂化用管的生產和使用現狀,采納國外先進標準ASTM A335 / A335M-10《高溫用鐵素體合金鋼無縫鋼管》、ASTMA213/A213M-10《鍋爐、過熱器和換熱器用鐵素體和奧氏體合金鋼無縫鋼管》和EN 10216-2:2002《承壓用無縫鋼管 交貨技術條件 第2部分:規(guī)定高溫性能的非合金鋼和合金鋼》等部分條款,其指標不低于相關標準。技術先進、合理,既符合我國國情,又能滿足特殊環(huán)境使用要求。