Γιατί ο Standard Carbon Steel απέτυχε στο περιβάλλον του διυλιστηρίου της Βασόρας
Η επέκταση του διυλιστηρίου της Βασόρας στο νότιο Ιράκ αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης εθνικής ώθησης για την αύξηση της συνολικής ικανότητας διύλισης στα 1,3 έως 1,65 εκατομμύρια βαρέλια την ημέρα και τη μείωση των δαπανηρών εισαγωγών καυσίμων. Η κατασκευή έχει προχωρήσει σε φάσεις, και σχεδόν κάθε φάση έχει το ίδιο πρόβλημα. Το τοπικό περιβάλλον τιμωρεί τον συνηθισμένο ανθρακούχο χάλυβα.
Η Βασόρα βρίσκεται στο βόρειο άκρο του Περσικού Κόλπου. Οι θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της ημέρας ξεπερνούν τακτικά τους 45 βαθμούς μεταξύ Ιουνίου και Αυγούστου. Οι αμμοθύελλες μεταφέρουν λειαντικά σωματίδια που καθαρίζουν τις εκτεθειμένες μεταλλικές επιφάνειες. Το ακατέργαστο που επεξεργάζεται εδώ είναι υψηλό-θείο και οι μονάδες διύλισης απελευθερώνουν υδρόθειο (H2S) μαζί με όξινα αέρια όπως SO2 και CO2. Η υγρασία από την ακτή του Κόλπου προσθέτει ένα στρώμα ηλεκτρολύτη που επιταχύνει την ηλεκτροχημική διάβρωση.
Κατά τη διάρκεια της πρώτης φάσης επέκτασης, ο τυπικός ανθρακούχο χάλυβας Α36 χρησιμοποιήθηκε στις σωληνώσεις διεργασιών, στα εσωτερικά της δεξαμενής αποθήκευσης και στα δομικά στηρίγματα. Τα αποτελέσματα ήταν προβλέψιμα αλλά ακριβά. Το Pitting εμφανίστηκε μέσα σε μήνες. Η απώλεια πάχους τοιχώματος ξεπέρασε το αποδεκτό όριο του έργου κατά τις συνήθεις επιθεωρήσεις με υπερήχους. Οι απρογραμμάτιστες διακοπές λειτουργίας για αντικατάσταση τμήματος έγιναν τριμηνιαίο γεγονός και κάθε στάση σήμαινε απώλεια παραγωγής συν προμήθειες έκτακτης ανάγκης σε τιμές premium.
Η ομάδα του έργου, μια κοινοπραξία μεταξύ του κρατικού φορέα εκμετάλλευσης του διυλιστηρίου του Ιράκ και ενός διεθνούς εργολάβου EPC, άρχισε να αναζητά έναν προμηθευτή πηνίων με αποδεδειγμένη εμπειρία σε παρόμοια περιβάλλοντα υδρογονανθράκων στη Μέση Ανατολή. Οι απαιτήσεις τους ήταν συγκεκριμένες. Ο χάλυβας που χρειαζόταν για να αντισταθεί στη ρηγμάτωση που προκαλείται από το H2S-και στην όξινη διάβρωση. Έπρεπε να ανέχεται καθημερινές μεταβολές θερμοκρασίας 30 μοιρών ή περισσότερο χωρίς αποκόλληση επίστρωσης. Τα τοπικά συνεργεία χρειάζονταν καλή δυνατότητα συγκόλλησης, ιδανικά χωρίς-προθέρμανση, επειδή{{7}οι εργασίες προθέρμανσης επί τόπου σε θερμότητα 45 βαθμών ήταν αργές και προκάλεσαν ανησυχίες για την ασφάλεια. Η παράδοση έπρεπε να ευθυγραμμιστεί με το κύριο πρόγραμμα EPC και όλο το υλικό έπρεπε να πληροί τα πρότυπα συσκευασίας θαλάσσιων μεταφορών για άφιξη μέσω του λιμένα της Βασόρας.
Εξατομικευμένα πηνία από χάλυβα για τις καιρικές συνθήκες που κατασκευάζονται για το ακατέργαστο και το κλίμα της Βασόρας
Νέα υλικά Shandong Pinjieέχει παράγει και εξάγειχαλύβδινα πηνίαγια πάνω από μια δεκαετία, με μια αυξανόμενη λίστα αναφοράς σε έργα πετρελαίου και φυσικού αερίου στη Μέση Ανατολή. Όταν ήρθε η έρευνα στη Βασόρα, δεν παραθέσαμε ένα τυπικό στοιχείο καταλόγου. Ζητήσαμε πρώτα τα ακατέργαστα δεδομένα ανάλυσης του ιστότοπου και τα αρχεία για το κλίμα, και στη συνέχεια επεξεργαστήκαμε τις προδιαγραφές υλικού.
Το πηνίο που προτείναμε είναι αχάλυβας ανθεκτικός στις καιρικές συνθήκες, στην ατμοσφαιρική διάβρωση-με βάση τη χημεία ASTM A588 Βαθμού Β, σε συνδυασμό με αγαλβανισμένο-εν θερμώυπόστρωμα και ένα σύστημα επίστρωσης τριών-στρώσεων. Η βασική χημεία περιλαμβάνει ελεγχόμενες προσθήκες χρωμίου σε 0,40 έως 0,70 τοις εκατό, νικελίου σε 0,20 έως 0,50 τοις εκατό και χαλκού σε 0,25 έως 0,55 τοις εκατό. Αυτά τα στοιχεία προάγουν το σχηματισμό ενός πυκνού, προσκολλημένου στρώματος πατίνας στην επιφάνεια του χάλυβα όταν εκτίθενται σε εναλλασσόμενους κύκλους υγρού και ξηρού. Αυτή η πατίνα λειτουργεί ως φράγμα που επιβραδύνει την περαιτέρω οξείδωση. Ο ανθρακούχος χάλυβας, αντίθετα, σχηματίζει πορώδη σκουριά που ξεφλουδίζει και εκθέτει το φρέσκο μέταλλο στον επόμενο κύκλο διάβρωσης.
Πάνω από το υπόστρωμα εφαρμόσαμε ένα σύστημα επίστρωσης τριών-στρώσεων. Το πρώτο στρώμα είναι μια επεξεργασία παθητικοποίησης χωρίς χρωμικό-που βελτιώνει την πρόσφυση μεταξύ του ψευδαργύρου και της οργανικής επικάλυψης. Το δεύτερο είναι ένα εποξειδικό αστάρι με πάχος ξηρής μεμβράνης περίπου 5 έως 8 μm, επιλεγμένο για τη χημική του αντοχή στο H2S και στα όξινα συμπυκνώματα. Η τελική επίστρωση είναι ένα PVDF, φθοριούχο πολυβινυλιδένιο, φινίρισμα στα 18 έως 22 μm DFT, επιλεγμένο για τη σταθερότητά του στην υπεριώδη ακτινοβολία σε έντονο ηλιακό φως και την αντοχή του στην κιμωλίαση και τη διάβρωση από την ανεμογεννή-άμμο. Το συνολικό πάχος επίστρωσης στο τελικό πηνίο κυμαίνεται από 23 έως 30 μm ανά πλευρά.
Οι μηχανικές ιδιότητες προσαρμόστηκαν στις δομικές και κατασκευαστικές ανάγκες του έργου. Τα παρεχόμενα πηνία είχαν ελάχιστη αντοχή διαρροής 345 MPa και αντοχή εφελκυσμού μεταξύ 490 και 620 MPa, με επιμήκυνση στο σπάσιμο 22 τοις εκατό ή μεγαλύτερη. Το ισοδύναμο άνθρακα, το CEV, διατηρήθηκε κάτω από το 0,45 τοις εκατό, γεγονός που επέτρεψε στις ομάδες συγκόλλησης τοποθεσίας να πραγματοποιήσουν χειροκίνητη συγκόλληση μεταλλικού τόξου και συγκόλληση GMAW χωρίς προθέρμανση για πάχη έως 12 mm. Αυτό ήταν ένα σημαντικό κέρδος{10}}της απόδοσης του ιστότοπου. Τα πάχη του πηνίου που παρέχονται κυμαίνονταν από 1,5 mm για εφαρμογές επένδυσης δεξαμενών έως 6,0 mm για δομικά τμήματα στήριξης.
Πριν από την αποστολή, πραγματοποιήσαμε επιταχυνόμενες εργαστηριακές δοκιμές που αντιγράφουν τις συνθήκες της Βασόρας. Η δοκιμή ψεκασμού αλατιού ακολούθησε το ASTM B117 για 1.000 ώρες, με πρόσθετες δοκιμές κυκλικής διάβρωσης που συνδυάζουν υγρασία, ομίχλη άλατος και ξηρή-κύκλωση θερμότητας στους 50 βαθμούς . Οχαλύβδινα πηνία που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκεςέδειξε μέσο ρυθμό διάβρωσης περίπου 70 τοις εκατό χαμηλότερο από τον συμβατικό ανθρακούχο χάλυβα Α36 και η πυκνότητα των λακκών μετά από 20 κύκλους CCT μειώθηκε περισσότερο από το μισό. Το σύστημα επίστρωσης πέρασε τη δοκιμή διασταυρούμενης-προσκόλλησης ASTM D3359 στα 5Β χωρίς ξεφλούδισμα και δεν έδειξε αποκόλληση μετά από 500 ώρες έκθεσης σε συμπύκνωση UV ανά ASTM D4587.
Τα πηνία εγκαταστάθηκαν σε τρεις περιοχές εφαρμογής. Επεξεργαστείτε τμήματα αγωγών στη μονάδα αποθείωσης, εσωτερική επένδυση δύο ατμοσφαιρικών δεξαμενών αποθήκευσης και δομικά στηρίγματα για ράφια σωλήνων στο αγρόκτημα δεξαμενών.
Παραγωγή, επιθεώρηση και επείγουσα αναδιάταξη
Η παραγωγή διεξήχθη σε πρόγραμμα 20- ημερών από την επιβεβαίωση της παραγγελίας. Κάθε παρτίδα πέρασε από τον-εσωτερικό έλεγχο ποιότητας πριν από την αποστολή. Ελέγξαμε την πρόσφυση της επίστρωσης μέσω δοκιμών διασταύρωσης, ακρίβειας διαστάσεων με ανοχή πάχους ±0,05 mm και ανοχή πλάτους ±2 mm και συνοχή υλικού μέσω επαλήθευσης φασματόμετρου κάθε θερμότητας. Τα πιστοποιητικά δοκιμής μύλου εκδόθηκαν ανά EN 10204 3.1 για κάθε πηνίο.
Η πλήρης πρώτη αποστολή φορτώθηκε πέντε ημέρες πριν από τη συμβατική ημερομηνία παράδοσης. Κανονίσαμε θαλάσσιες μεταφορές σε μια καθιερωμένη διαδρομή στη Μέση Ανατολή, με χρόνο διέλευσης περίπου 18 έως 22 ημέρες στο λιμάνι Umm Qasr, ακολουθούμενη από εσωτερική μεταφορά στη Βασόρα. Η συσκευασία περιελάμβανε VCI, πτητικό αναστολέα διάβρωσης, παρεμβολή χαρτιού μεταξύ των πηνίων, προστατευτικά άκρων και αδιάβροχο εξωτερικό περίβλημα για προστασία από την υγρασία και τον αλατισμένο αέρα κατά τη διάρκεια του ταξιδιού πολλών-εβδομάδων.
Οκτώ μήνες συνεχούς λειτουργίας στη Βασόρα
Τα παρεχόμενα πηνία βρίσκονται τώρα σε συνεχή λειτουργία για πάνω από οκτώ μήνες στις μονάδες της Βασόρας. Οι επακόλουθες επιθεωρήσεις, που διεξήχθησαν από την ομάδα ακεραιότητας EPC με χρήση μέτρησης πάχους υπερήχων και οπτικής εκτίμησης επιφάνειας, κατέγραψαν μέση λέπτυνση τοίχου κάτω από 0,1 mm σε όλα τα παρακολουθούμενα τμήματα. Υπήρχε διάτρηση αλλά σαφώς λιγότερο πυκνή και πιο ρηχή από ό,τι στα τμήματα ανθρακούχου χάλυβα που εγκαταστάθηκαν κατά την πρώτη φάση διαστολής. Δεν παρατηρήθηκε αποκόλληση επικάλυψης ή δημιουργία φυσαλίδων σε καμία επιφάνεια επικαλυμμένη με PVDF-.
Αυτά τα αποτελέσματα μεταφράστηκαν άμεσα σε λειτουργικά αποτελέσματα. Το διυλιστήριο κατέγραψε μηδενική διάβρωση-σχετικές μη προγραμματισμένες διακοπές λειτουργίας στις μονάδες που χρησιμοποιούν τα πηνία μας κατά την περίοδο αναφοράς, σε σύγκριση με έναν μέσο όρο διακοπής λειτουργίας κάθε 90 ημέρες στα τμήματα ανθρακούχου χάλυβα. Τα διαστήματα συντήρησης επεκτάθηκαν και η ομάδα ακεραιότητας περιουσιακών στοιχείων του έργου αναθεώρησε προς τα κάτω την πρόβλεψη αντικατάστασης. Το διυλιστήριο συνεχίζει να προχωρά προς τον στόχο χωρητικότητάς του με χαμηλότερο αναμενόμενο μακροπρόθεσμο-κόστος λειτουργίας.
Η παρακολούθηση είναι σε εξέλιξη. Λαμβάνουμε τριμηνιαία δεδομένα πάχους από την τοποθεσία και η τεχνική μας ομάδα εξετάζει τα αποτελέσματα για να βελτιώσει τις συστάσεις επίστρωσης για μελλοντικές φάσεις. Κανένα υλικό δεν έχει τέλεια απόδοση για πάντα και προτιμούμε να παρακολουθούμε πραγματικές καμπύλες υποβάθμισης αντί να βασιζόμαστε μόνο σε εργαστηριακές προβολές.
Συχνές Ερωτήσεις
Ποια κατηγορία χάλυβα συνιστάται για σωληνώσεις διυλιστηρίου που εκτίθενται σε H2S;
Για ατμοσφαιρικά και ήπια όξινα περιβάλλοντα διυλιστηρίου,χάλυβες που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκεςόπως το ASTM A588 με κατάλληλο σύστημα επίστρωσης γαλβανισμένου και PVDF προσφέρουν ισχυρή ισορροπία αντοχής στη διάβρωση, συγκολλησιμότητα και κόστος. Για έντονο όξινο σέρβις με υψηλή μερική πίεση H2S, ενδέχεται να απαιτούνται ανθρακούχοι χάλυβες με συμμόρφωση NACE MR0175 / ISO 15156 ή κράματα ανθεκτικά στη διάβρωση-. Η σωστή επιλογή εξαρτάται από τη συγκεκριμένη ακατέργαστη δοκιμασία, τη θερμοκρασία λειτουργίας και τη συγκέντρωση H2S.
Μπορούν να συγκολληθούν τα χαλύβδινα πηνία που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκες χωρίς προ-θέρμανση;
Ναι, όταν το ισοδύναμο άνθρακα ελέγχεται κάτω από περίπου 0,45 τοις εκατό. Τα πηνία που παρέχονται στο έργο της Βασόρας διατήρησαν το CEV κάτω από 0,45 τοις εκατό, επιτρέποντας τη χειροκίνητη συγκόλληση μεταλλικού τόξου και GMAW χωρίς προθέρμανση για πάχη τομών έως 12 mm. Για παχύτερα τμήματα ή πολύ συγκρατημένους αρμούς, ενδέχεται να απαιτείται ακόμη-προθέρμανση σε χαμηλή θερμοκρασία{{7} από τις προδιαγραφές της διαδικασίας συγκόλλησης.
Ποιο σύστημα επίστρωσης αντιστέκεται τόσο στην υποβάθμιση της υπεριώδους ακτινοβολίας όσο και στη διάβρωση της άμμου στη Μέση Ανατολή;
Μια τελική επίστρωση PVDF πάνω από εποξειδικό αστάρι σε γαλβανισμένο υπόστρωμα εν θερμώ-είναι ένας από τους πιο ανθεκτικούς συνδυασμούς για την έκθεση στη Μέση Ανατολή σε εξωτερικούς χώρους. Το PVDF προσφέρει εξαιρετική σταθερότητα στην υπεριώδη ακτινοβολία και αντοχή στην κιμωλία, το εποξειδικό αστάρι παρέχει χημική αντοχή και το στρώμα ψευδαργύρου παρέχει καθοδική προστασία. Για περιοχές με έντονη τριβή της άμμου, παχύτερες μεμβράνες PVDF άνω των 20 μm ή πρόσθετες ενδιάμεσες επιστρώσεις πολυουρεθάνης μπορούν να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής.
Ποια είναι η αναμενόμενη διάρκεια ζωής τουαντιδιαβρωτικό πηνίο χάλυβασε διυλιστήριο;
Η διάρκεια ζωής εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας, το σύστημα επίστρωσης και τις πρακτικές συντήρησης. Στην εφαρμογή Basra τα πηνία λειτουργούσαν για πάνω από οκτώ μήνες με λέπτυνση τοιχώματος λιγότερο από 0,1 mm και χωρίς αστοχία επίστρωσης. Με βάση τα επιταχυνόμενα δεδομένα δοκιμών και συγκρίσιμες αναφορές στη Μέση Ανατολή, ένα σωστά καθορισμένο και συντηρημένο σύστημα μπορεί συνήθως να προσφέρει 8 έως 12 χρόνια υπηρεσίας πριν από τη μεγάλη ανακαίνιση της επίστρωσης, περίπου 2 έως 3 φορές τη διάρκεια ζωής του μη επικαλυμμένου ανθρακούχου χάλυβα στο ίδιο περιβάλλον.
Είστε έτοιμοι για το έργο του διυλιστηρίου σας;
Εάν το διυλιστήριο ή το έργο υδρογονανθράκων σας στη Μέση Ανατολή αντιμετωπίζει παρόμοιες προκλήσεις, υψηλή θερμότητα, φυσώντας άμμο, H2S και όξινη διάβρωση, μπορούμε να βοηθήσουμε. Η Shandong Pinjie New Materials προετοιμάζει προσαρμοσμένα σχέδια προμήθειας αντιδιαβρωτικών πηνίων από χάλυβα με βάση την ακατέργαστη ανάλυση, τα κλιματικά δεδομένα και τις απαιτήσεις κατασκευής του ιστότοπού σας. Ζητήστε ένα φύλλο προδιαγραφών ή ζητήστε μια προσφορά και η τεχνική ομάδα μας θα απαντήσει εντός δύο εργάσιμων ημερών.
