Σφυρήλατο χαλύβδινο φλάντζες από κράμα κράμα χαλύβδινη φλάντζα B462 N08020 για πετρέλαιο
1. Εισαγωγή
Στον περίπλοκο ιστό της βιομηχανίας πετρελαίου, όπου η εξόρυξη, η μεταφορά και ο εξευγενισμός του πετρελαίου και του φυσικού αερίου λαμβάνουν χώρα υπό δύσκολες συνθήκες, η ακεραιότητα των εξαρτημάτων δεν είναι διαπραγματεύσιμη. Οι σφυρήλατες φλάντζες από χάλυβα κράματος, ιδιαίτερα εκείνες της φλάντζας συγκόλλησης από κράμα B462 N08020, αναδύονται ως κρίσιμα στοιχεία. Αυτές οι φλάντζες είναι οι λεκεντές που εξασφαλίζουν ασφαλείς συνδέσεις σε αγωγούς, αντιδραστήρες και εγκαταστάσεις αποθήκευσης, αντέκρουν σε υψηλές πιέσεις, ακραίες θερμοκρασίες και διαβρωτικές ουσίες που είναι ενδημικές στον τομέα πετρελαίου.
2. Σφυρηλατημένα φλάντζες από κράμα κράματος: μια επισκόπηση
2.1 Διαδικασία κατασκευής
Η δημιουργία φλάντζων από σφυρήλατο κράμα είναι μια σχολαστική διαδικασία που αρχίζει με προσεκτικά επιλεγμένο κράμα χάλυβα. Ο χάλυβας θερμαίνεται σε μια εύπλινη κατάσταση, συνήθως εντός ενός εύρους θερμοκρασίας με ακρίβεια. Αυτή η θερμοκρασία ποικίλλει ανάλογα με τη συγκεκριμένη σύνθεση κράματος, αλλά γενικά, επιτρέπει στον χάλυβα να διαμορφώνεται χωρίς να χάσει τις επιθυμητές μηχανικές ιδιότητες.
Ανοιχτό - Η σφυρηλάτηση είναι μια κοινή μέθοδος όπου ο χάλυβας τοποθετείται ανάμεσα σε δύο μήτρες και η άνω μήτρα είναι επανειλημμένα σφυρηλατημένη ή πιέζεται για να διαμορφώσει τον χάλυβα. Αυτή η μέθοδος είναι ιδανική για την παραγωγή φλάντζες μεγέθους, καθώς προσφέρει ευελιξία στη διαμόρφωση. Αντίθετα, η κλειστή σφυρηλάτηση περιλαμβάνει τον χάλυβα που τοποθετείται μέσα σε μια κλειστή - πεθαίνουν κοιλότητες. Όταν εφαρμόζεται η πίεση, ο χάλυβα γεμίζει την κοιλότητα της μήτρας, με αποτέλεσμα μια φλάντζα με εξαιρετικά ακριβείς διαστάσεις. Αυτή η μέθοδος είναι πιο κατάλληλη για τη μάζα - παραγωγή.
Μια άλλη τεχνική, αναστατωμένη σφυρηλάτηση, επικεντρώνεται στην αύξηση της διαμέτρου ενός συγκεκριμένου τμήματος της φλάντζας. Ο χάλυβας διατηρείται στη θέση του και εφαρμόζεται μια συμπιεστική δύναμη στο τέλος, προκαλώντας την επέκταση. Μετά τη σφυρηλάτηση, οι φλάντζες συχνά υποβάλλονται σε διαδικασίες κατεργασίας όπως η κοπή, η διάτρηση και η λείανση για να επιτύχουν τις τελικές διαστάσεις και ένα ομαλό φινίρισμα επιφάνειας.
2.2 Τύποι σφυρήλατων φλάντζες από κράμα κράματος
2.2.1 Slip - σε φλάντζες
Slip - σε φλάντζες σχεδιάζονται με μια οπή ελαφρώς μεγαλύτερη από την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα. Είναι γλιστρά πάνω από το άκρο του σωλήνα, και μια συγκόλληση φιλέτου εφαρμόζεται τόσο στις εσωτερικές όσο και στις εξωτερικές διαμέτρους της σύνδεσης φλάντζας - σωλήνα. Αυτός ο τύπος φλάντζας είναι σχετικά εύκολος στην εγκατάσταση, καθιστώντας την δημοφιλή επιλογή για εφαρμογές χαμηλής πίεσης στη βιομηχανία πετρελαίου. Για παράδειγμα, σε ορισμένους αγωγούς διυλιστηρίων όπου η πίεση δεν υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο όριο, η ολίσθηση - σε φλάντζες μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά. Ωστόσο, η χωρητικότητα του φορτίου τους είναι κάπως περιορισμένη σε σύγκριση με άλλους τύπους και μπορεί να μην είναι κατάλληλα για περιβάλλοντα υψηλού στρες.
2.2.2 φλάντζες λαιμού συγκόλλησης
Οι φλάντζες του λαιμού συγκόλλησης διαθέτουν ένα κωνικό κόμβο που μεταβαίνει σταδιακά από το πρόσωπο της φλάντζας στη σύνδεση του σωλήνα. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει μια ομαλή ροή υγρού, μειώνοντας τις αναταραχές και ελαχιστοποιώντας τις σταγόνες πίεσης. Ο κωνικός κόμβος παρέχει επίσης ενισχυμένη αντοχή, καθιστώντας τις φλάντζες του λαιμού συγκόλλησης ιδανικά για εφαρμογές υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας. Σε μεγάλες απόστψεις πετρελαϊκών αγωγών που μεταφέρουν αργό πετρέλαιο ή φυσικό αέριο σε υψηλές πιέσεις, χρησιμοποιούνται φλάντζες του λαιμού συγκόλλησης. Η σύνδεση μεταξύ της φλάντζας και του σωλήνα γίνεται με τη χρήση μιας συγκόλλησης, η οποία ενισχύει περαιτέρω την άρθρωση και εξασφαλίζει μια στενή σύνδεση διαρροής.
2.2.3 φλάντζες συγκόλλησης υποδοχής
Οι φλάντζες συγκόλλησης υποδοχής έχουν μια υποδοχή - όπως το άνοιγμα όπου εισάγεται ο σωλήνας. Στη συνέχεια εφαρμόζεται συγκόλληση φιλέτου γύρω από το εξωτερικό της υποδοχής για να ασφαλίσει τον σωλήνα. Αυτές οι φλάντζες χρησιμοποιούνται συνήθως σε αγωγούς διαμέτρου μικρής διαμέτρου ή σε περιοχές όπου ο χώρος περιορίζεται. Στη βιομηχανία πετρελαίου, μπορούν να βρεθούν σε γραμμές οργάνων ή σε συμπαγή μονάδες επεξεργασίας. Οι φλάντζες συγκόλλησης υποδοχής προσφέρουν καλή αντίσταση κόπωσης, η οποία είναι ευεργετική σε εφαρμογές όπου ο αγωγός μπορεί να υπόκειται σε δονήσεις ή κυκλική φόρτιση.
2.2.4 Τυφλές φλάντζες
Οι τυφλές φλάντζες είναι συμπαγείς δίσκοι με οπές γύρω από την περίμετρο. Χρησιμοποιούνται για να κλείσουν το τέλος ενός σωλήνα, βαλβίδας ή πίεσης. Στη βιομηχανία πετρελαίου, οι τυφλές φλάντζες είναι απαραίτητες κατά τη διάρκεια των εργασιών συντήρησης. Για παράδειγμα, όταν πρέπει να απομονωθεί ένα τμήμα ενός αγωγού για επιθεώρηση ή επισκευή, μπορεί να εγκατασταθεί μια τυφλή φλάντζα για να αποφευχθεί η ροή των υγρών. Έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν σε υψηλές πιέσεις, καθώς συχνά υποβάλλονται στην πλήρη δύναμη της εσωτερικής πίεσης εντός του αγωγού.
2.2.5 φλάντζες άρθρωσης
Οι φλάντζες της άρθρωσης αποτελούνται από δύο μέρη: ένα άκρο και μια χαλαρή φλάντζα. Το άκρο του στελέχους συγκολλείται στον σωλήνα και η χαλαρή φλάντζα μπορεί να περιστραφεί γύρω από το άκρο του στελέχους για εύκολη ευθυγράμμιση κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης. Αυτός ο τύπος φλάντζας είναι χρήσιμος όταν απαιτείται συχνή αποσυναρμολόγηση και επανασυναρμολόγηση, όπως σε περιοχές όπου απαιτείται τακτική συντήρηση ή τροποποίηση του συστήματος αγωγών. Σε ορισμένα πετροχημικά φυτά, οι φλάντζες της άρθρωσης χρησιμοποιούνται σε τμήματα του αγωγού που πρέπει να έχουν περιοδικά πρόσβαση για καθαρισμό ή επιθεώρηση.
3. Φλάντζα συγκόλλησης κράματος B462 N08020
3.1 Χημική σύνθεση
Η φλάντζα συγκόλλησης από κράμα B462 N08020, επίσης γνωστό ως κράμα 20, έχει μια προσεκτικά κατασκευασμένη χημική σύνθεση που την προσφέρει με εξαιρετικές ιδιότητες. Το κυρίαρχο στοιχείο είναι το νικέλιο, το οποίο αποτελεί τη βάση του κράματος και παρέχει υψηλό επίπεδο αντίστασης στη διάβρωση. Το χρωμίου υπάρχει σε σημαντικές ποσότητες, συνήθως στην περιοχή 19-21%. Το χρώμιο αντιδρά με οξυγόνο στο περιβάλλον για να σχηματίσει ένα παθητικό στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια της φλάντζας. Αυτό το στρώμα λειτουργεί ως προστατευτικό φράγμα, εμποδίζοντας την περαιτέρω οξείδωση και τη διάβρωση.
Ο σίδηρος χρησιμεύει ως μήτρα του κράματος, συμβάλλοντας στη συνολική αντοχή και τη δομική του ακεραιότητα. Το μολυβδαινικό, στην περιοχή 2 - 3%, ενισχύει την αντίσταση του κράματος στη διάβρωση και τη διάβρωση της σχισμής, οι οποίες είναι κοινές μορφές διάβρωσης στη βιομηχανία πετρελαίου. Ο χαλκός, σε 3 - 4%, βελτιώνει περαιτέρω την αντίσταση στη διάβρωση, ειδικά σε όξινα περιβάλλοντα. Επιπλέον, το κράμα περιέχει Niobium (NB), το οποίο προστίθεται σε ποσότητα ισοδύναμη με 8 φορές την περιεκτικότητα σε άνθρακα μέχρι το μέγιστο 1%. Το Niobium βοηθά στη σταθεροποίηση του κράματος έναντι της ευαισθητοποίησης, μιας διαδικασίας που μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια αντίστασης στη διάβρωση σε ορισμένα κράματα.
3.2 Μηχανικές ιδιότητες
Η φλάντζα συγκόλλησης από κράμα B462 N08020 παρουσιάζει εντυπωσιακές μηχανικές ιδιότητες. Στη σταθεροποιημένη κατάσταση ανόπτησης, έχει ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 80 kSI (551 MPa) και ελάχιστη ισχύ απόδοσης 35 kSI (241 MPa). Η επιμήκυνση στο διάλειμμα είναι τουλάχιστον 30%, υποδεικνύοντας καλή ολκιμότητα. Αυτός ο συνδυασμός αντοχής και ολκιμότητας επιτρέπει στη φλάντζα να αντέχει σε υψηλά φορτία πίεσης χωρίς θραύση και να παραμορφώνεται πλαστικά σε κάποιο βαθμό πριν από την αποτυχία.
Το κράμα διατηρεί επίσης τις μηχανικές του ιδιότητες σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό είναι κρίσιμο για τη βιομηχανία πετρελαίου, όπου οι αγωγοί και ο εξοπλισμός μπορούν να λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διύλισης ή κατά τη μεταφορά καυτών υγρών. Η υψηλή αντοχή στη θερμοκρασία του κράματος 20 εξασφαλίζει ότι οι φλάντζες δεν παρουσιάζουν σημαντική μαλάκυνση ή απώλεια φορτίου - φέρουν χωρητικότητα υπό τέτοιες συνθήκες.
3.3 Αντίσταση διάβρωσης
Ένα από τα πιο αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά της φλάντζας συγκόλλησης από κράμα B462 N08020 είναι η εξαιρετική αντοχή της διάβρωσης. Προσφέρει εξαιρετική αντίσταση στη γενική διάβρωση σε ένα ευρύ φάσμα χημικών περιβαλλόντων. Συγκεκριμένα, είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό σε οξέα όπως το θειικό οξύ, το φωσφορικό οξύ και το νιτρικό οξύ. Στη διαδικασία διύλισης πετρελαίου, αυτά τα οξέα χρησιμοποιούνται συνήθως σε διάφορα στάδια και η ικανότητα της φλάντζας να αντισταθεί στις διαβρωτικές τους επιδράσεις είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της ακεραιότητας του εξοπλισμού.
Το κράμα δείχνει επίσης αξιοσημείωτη αντίσταση στο χλωριούχο που προκαλείται από τη διάβρωση. Χλωρίδια είναι συχνά παρόντα σε αργό πετρέλαιο, θαλασσινό νερό (σε υπεράκτιες λειτουργίες) και σε ορισμένες ροές διεργασιών μέσα στα διυλιστήρια. Η επαγόμενη διάβρωση του χλωριούχου μπορεί να οδηγήσει σε σκασίματα και ρωγμές διάβρωσης, η οποία μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ασφάλεια και την αξιοπιστία των αγωγών και του εξοπλισμού. Η παρουσία του νικελίου, του χρωμίου και του μολυβδαινίου στο κράμα 20 παρέχει ένα συνεργιστικό αποτέλεσμα που αναστέλλει αποτελεσματικά τους μηχανισμούς διάβρωσης που προκαλούνται από χλωρίδιο.
Επιπλέον, η προσθήκη του Niobium στο κράμα συμβάλλει στην πρόληψη της λεπτομερούς διάβρωσης. Η διακοσμητική διάβρωση συμβαίνει κατά μήκος των ορίων των κόκκων του μετάλλου και μπορεί να αποτελέσει σημαντικό πρόβλημα σε ορισμένα κράματα, ειδικά εκείνα που έχουν υποβληθεί σε συγκόλληση ή άλλες διεργασίες επεξεργασίας θερμότητας. Με τη σταθεροποίηση του κράματος έναντι της ευαισθητοποίησης, το Niobium εξασφαλίζει ότι η αντοχή στη διάβρωση της φλάντζας παραμένει άθικτη ακόμη και μετά την κατασκευή και την εγκατάσταση.
4. Εφαρμογές στη βιομηχανία πετρελαίου
4.1 Άρχοντες λειτουργίες
4.1.1 πηγάδια πετρελαίου και αερίου
Στο σκληρό περιβάλλον των πηγαδιών πετρελαίου και φυσικού αερίου, η φλάντζα συγκόλλησης χάλυβα κράματος B462 N08020 χρησιμοποιείται σε κρίσιμα εξαρτήματα όπως συγκροτήματα Wellhead. Το φρεάτιο είναι η διεπαφή μεταξύ της υπόγειας δεξαμενής και των επιφανειακών εγκαταστάσεων και πρέπει να αντέχει σε υψηλές πιέσεις, διαβρωτικά καλά υγρά και μηχανικές τάσεις. Οι φλάντζες στο συγκρότημα φρεατίων χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση διαφόρων σωλήνων, βαλβίδων και εξαρτημάτων. Η υψηλή αντοχή στη διάβρωση του κράματος 20 προστατεύει τις φλάντζες από τις ενώσεις του θείου, τα χλωρίδια και τα οξέα που υπάρχουν στα υγρά του φρεατίου.
Οι φλάντζες χρησιμοποιούνται επίσης στη σωλήνωση παραγωγής που μεταφέρει το πετρέλαιο και το αέριο από τη δεξαμενή στην επιφάνεια. Αυτές οι σωληνώσεις εκτίθενται σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες και η μηχανική αντοχή και η αντοχή στη διάβρωση των φλάντζες B462 N08020 εξασφαλίζουν τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία τους. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γεώτρησης, όταν ολοκληρωθεί το πηγάδι, οι φλάντζες από αυτό το κράμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον εξοπλισμό ολοκλήρωσης για να εξασφαλιστεί μια ασφαλής και διαρροή - στενή σύνδεση.
4.1.2 Πλατφόρμες υπεράκτιων
Οι υπεράκτιες πλατφόρμες αντιμετωπίζουν τις συνδυασμένες προκλήσεις της παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου υψηλής πίεσης και ενός πολύ διαβρωτικού θαλάσσιου περιβάλλοντος. Το αλάτι - φορτωμένο θαλασσινό νερό μπορεί γρήγορα να διαβρώσει απροστάτευτα μέταλλα. Οι σφυρήλατες φλάντζες από χάλυβα κράματος, ειδικά εκείνες του τύπου B462 N08020, χρησιμοποιούνται εκτενώς στα συστήματα σωληνώσεων σε υπεράκτιες πλατφόρμες. Συνδέουν τους αγωγούς υποθαλάσσιων που φέρνουν το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο στην πλατφόρμα με τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας και αποθήκευσης πλατφόρμας ON.
Οι φλάντζες χρησιμοποιούνται επίσης στους αγωγούς που μεταφέρουν τα επεξεργασμένα προϊόντα στις δεξαμενές αποθήκευσης ή για εξαγωγή. Η ικανότητα του κράματος 20 να αντισταθεί στη διάβρωση που προκαλείται από χλωρίδιο καθιστά την ιδανική επιλογή για αυτήν την εφαρμογή. Επιπλέον, οι ιδιότητες υψηλής αντοχής των φλάντζες τους επιτρέπουν να αντέχουν στα δυναμικά φορτία που σχετίζονται με υπεράκτιες λειτουργίες, όπως η κίνηση της πλατφόρμας λόγω των κυμάτων και των παλίρροιων.
4.2 Λειτουργίες Midstream
4.2.1 Μεταφορά αγωγών
Οι αγωγοί απόστασης είναι οι αρτηρίες της βιομηχανίας πετρελαίου
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!