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石油化工领域材料选择方向

发布时间: 2023-09-15  点击次数: 572次

随着我国经济高速发展,其中石油、化工行业规模快速提升,石油、化工设备大多在高温、高压和高腐蚀等恶劣环境中使用,而对于在石油、化工设备中的连接用紧固件则面临着苛刻的服役环境在其长期使用的过程中就会发生疲劳断裂或者腐蚀开裂的问题,这就会影响到设备的正常使用。这样具有腐性耐高温、耐低温、高强度等要求的紧固件产品需求日益增加。

 首先,在化工行业大量使用的是奥氏体不锈钢紧固件系列。如304316316L321等材质,此类奥氏体不锈钢紧固件具有良好的冷加工性能较高韧性和塑性并且具有耐氧化性酸介质腐蚀的性能可以满足常规使用要求。

 奥氏体不锈钢紧固件在部分化工场景需要固溶处理。固溶处理使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,减少碳化铬的形成,从而大幅提升奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能,并且能加强奥氏体紧固件的延展性。此类化工产品使用材料,参照美标ASTM A193高温或者ASTM A320低温材料标准,有B8B8CB8MB8P B8FB8T1级强度要求。部分使用环境不同,所需要的强度也不同,需要固溶和冷拔处理来提高强度,有A193 B8CL2A193 B8MCL2A193B8CCL2A320 B8CL2A320 B8MCL22级强度要求

 为提升紧固件的强度与耐腐蚀性能,还可以选择双相不锈钢类紧固件。

 与奥氏体不锈钢紧固件相比,双相不锈钢强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、孔腐蚀的能力强,屈服强度可达400Mpa ~ 550MPa,是普通奥氏体不锈钢的2通常选用双相不锈钢(2205型)或超级双相不锈钢(2507型)等材质。双相不锈钢兼有铁素体和奥氏体的特性。奥氏体的存在,可以提高钢的耐腐蚀性能,补充了铁素体钢的韧性和可焊性。铁素体的存在,提高了钢的强度,同时又保留了铁素体不锈钢的一些特点475℃脆性、热导率高、线膨胀系数小,具有超塑性及磁性等。

 在具有高温腐蚀石油、化工场合,建议选择具有耐高温耐腐蚀的镍基合金紧固件

镍基合金在5501000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能。

 镍基合金材料有:1Incoloy因科洛伊,Incoloy800Incoloy800HIncoloy825Incoloy925Incoloy926Incoloy属于耐热合金。此类合金具有比较好的抗腐蚀和耐高温性,在零下、室温和高达600°C的高温下具有好的机械性能、抗氧化、还原、氮化环境性能。高镍含量使其能抗应力腐蚀开裂,高铬含量使其具有好的抗点腐蚀、缝隙腐蚀性。该合金具有好的耐硝酸、有机酸腐蚀性,在氧化性和非氧化性盐中有好的耐腐蚀性;

     2Inconel因科耐尔,Inconel600Inconel601Inconel625Inconel725Inconel,属于耐热合金。此类合金在很多介质中都表现出ji好的耐腐蚀性,在氯化物介质中具有出色的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和侵蚀的性能。具有好的耐无机酸腐蚀性,如硝酸、磷酸、酸、盐酸等,同时在氧化和还原环境中也具有耐碱和有机酸腐蚀的性能。有效的抗氯离子还原性应力腐蚀开裂。在海水和工业气体环境中几乎不产生腐蚀,对海水和盐溶液具有高的耐腐蚀性,在高温时也一样。焊接过程中无敏感性。在静态或循环环境中都具有抗碳化和氧化性,并且耐含氯的气体腐蚀。从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能;

     3Hastelloy哈氏合金,C276C22C4B2B3,属于耐蚀合金。如此类合金中的C276,其硅、碳的含量低,它是现代金属材料中耐蚀的一种。主要耐湿、各种氧化性化物、氯化盐溶液、酸与氧化性盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。通常被认为是能的抗腐蚀合金。该合金具有在氧化和还原状态下,对大多数腐蚀介质具有异的耐腐蚀性能。有出色的耐点蚀、缝隙腐蚀和应力开裂腐蚀性能。在化工和石化领域得到了广泛的应用,如应用在接触含氯化物有机物的元件和催化系统中。这种材料尤其适合在高温、混有杂质的无机酸和有机酸(如甲酸和乙酸)、海水腐蚀环境中使用。在化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域有着相当广泛的应用;

     4Monel蒙乃尔合金,蒙乃尔Monel400Monel K500属于耐蚀合金。如此类合金中的Monel 400合金比纯镍耐还原性介质的腐蚀,而较纯铜耐氧化性介质的腐蚀。此合金在氢氟酸和氟气介质中具有异的耐蚀性,对热浓碱液也有良的耐蚀性。该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹,切削性能良好。Monel 400合金酸、醋酸、酸中的抗应力腐蚀性能均优于NS1421Cr12MoV铁镍钴合金。



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