Какие требования предъявляются к бесшовным стальным трубам, используемым для транспортировки жидкостей в нашей обрабатывающей промышленности? Давайте рассмотрим краткое описание требований к трубопроводам высокого давления:
Бесшовная стальная труба — это стальная труба без сварных швов, изготовленная методами горячей обработки, такими как перфорационная горячая прокатка. При необходимости труба, прошедшая горячую обработку, может быть дополнительно подвергнута холодной обработке для придания ей требуемой формы, размера и характеристик. В настоящее время бесшовные стальные трубы (DN15-600) являются наиболее широко используемыми трубами в нефтехимическом производственном оборудовании.
(I) Бесшовная стальная труба из углеродистой стали
Марки материалов: 10#, 20#, 09MnV, 16Mn, всего 4 типа.
Стандарты: GB8163 «Бесшовные стальные трубы для транспортировки жидкостей», GB/T9711 «Технические условия поставки стальных труб для нефтегазовой промышленности», GB6479 «Бесшовные стальные трубы высокого давления для оборудования по производству удобрений», GB9948 «Бесшовные стальные трубы для крекинга нефти», GB3087 «Бесшовные стальные трубы для котлов низкого и среднего давления», GB/T5310 «Бесшовные стальные трубы для котлов высокого давления».
GB/T8163:
Марки материалов: 10#, 20#, Q345 и т. д.
Область применения: нефтепродукты, нефтегазовая отрасль, а также средства массовой информации с расчетной температурой менее 350℃ и давлением менее 10 МПа.
GB6479:
Марки материалов: 10#, 20G, 16Mn и т. д.
Область применения: нефтепродукты, нефть и газ с расчетной температурой от -40 до 400℃ и расчетным давлением от 10,0 до 32,0 МПа.
GB9948:
Марки материала: 10#, 20# и т. д.
Область применения: случаи, когда стальные трубы GB/T8163 непригодны.
GB3087:
Марки материала: 10#, 20# и т. д.
Область применения: перегретый пар и кипящая вода котлов низкого и среднего давления и т. д.
GB5310:
Марки материалов: 20G и др.
Область применения: перегретый пар, используемый в качестве рабочей среды в котлах высокого давления.
Контроль качества: стальные трубы общего назначения для транспортировки жидкостей должны пройти анализ химического состава, испытание на растяжение, испытание на сплющивание и испытание на давление воды. Помимо испытаний, которые должны проводиться для стальных труб, предназначенных для транспортировки жидкостей, стандарты GB5310, GB6479 и GB9948 также требуют испытаний на расширение и ударную вязкость; требования к контролю качества при производстве этих трех типов стальных труб достаточно строгие. Стандарт GB6479 также предъявляет особые требования к ударной вязкости материалов при низких температурах. В дополнение к общим требованиям к испытаниям стальных труб для транспортировки жидкостей, стальные трубы стандарта GB3087 также должны пройти испытания на холодный изгиб. В дополнение к общим требованиям к испытаниям стальных труб для транспортировки жидкостей, стальные трубы стандарта GB/T8163 должны пройти испытания на расширение и холодный изгиб в соответствии с соглашением. Требования к производству этих двух типов труб не столь строгие, как первые три.
Производство: Стальные трубы стандартов GB/T8163 и GB3087 в основном выплавляются в открытых печах или конвертерах, и их содержание примесей и внутренних дефектов относительно высокое. Трубы стандарта GB9948 в основном выплавляются в электропечах. В большинстве случаев к ним добавляется процесс рафинирования вне печи, и их состав и содержание внутренних дефектов относительно низкие. Стандарты GB6479 и GB5310 сами по себе устанавливают требования к рафинированию вне печи, и их содержание примесей и внутренних дефектов минимально, а качество материала самое высокое.
Уровни качества изготовления стальных труб, указанные в вышеуказанных стандартах, расположены в следующем порядке от низкого к высокому: GB/T8163
Выбор: Как правило, стальные трубы стандарта GB/T8163 подходят для нефтепродуктов, нефти и газа, а также для работы в условиях сред общего пользования с расчетной температурой менее 350℃ и давлением менее 10,0 МПа; для нефтепродуктов и нефтегазовых сред, когда расчетная температура превышает 350℃ или давление превышает 10,0 МПа, следует выбирать стальные трубы стандарта GB9948 или GB6479; для трубопроводов, работающих в присутствии водорода или в среде, подверженной коррозии под напряжением, также следует использовать трубы стандарта GB9948 или GB6479. Все трубы из углеродистой стали, используемые при низких температурах (менее -20℃), должны соответствовать стандарту GB6479, который является единственным, определяющим требования к ударной вязкости материалов при низких температурах. Стандарты GB3087 и GB5310 являются стандартами, разработанными специально для стальных труб котлов. Правила надзора за безопасностью котлов подчеркивают, что все трубы, подключенные к котлу, подлежат надзору, а используемые материалы и стандарты должны соответствовать положениям Правил надзора за безопасностью котлов. Поэтому для паропроводов (снабжаемых системой), используемых в котлах, электростанциях, системах отопления и нефтехимическом производстве, следует применять стандарты GB3087 или GB5310. Стоит отметить, что цена стальных труб, соответствующих стандартам качества, также относительно высока. Например, цена материалов GB9948 почти в 5 раз выше, чем у материалов GB8163. Поэтому при выборе стандартов материалов для стальных труб следует учитывать все факторы, исходя из условий эксплуатации, и необходимо стремиться как к надежности, так и к экономичности. Следует также отметить, что согласно GB/T20801 и TSGD0001 стальные трубы стандартов GB3087 и GB8163 не должны использоваться для трубопроводов GC1 (если они не прошли ультразвуковой контроль поштучно и их качество не ниже L2.5, их можно использовать для трубопроводов GC1(1) с расчетным давлением не более 4,0 МПа).
(II) Бесшовная стальная труба из низколегированной стали
В нефтехимическом производственном оборудовании обычно используются следующие стандарты для бесшовных стальных труб из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали: GB9948 «Бесшовные стальные трубы для крекинга нефти», GB6479 «Бесшовные стальные трубы высокого давления для оборудования по производству удобрений» и GB/T5310 «Бесшовные стальные трубы для котлов высокого давления». В стандарт GB9948 входят следующие марки хромомолибденовой стали: 12CrMo, 15CrMo, 1Cr2Mo, 1Cr5Mo и др. В стандарт GB6479 входят следующие марки хромомолибденовой стали: 12CrMo, 15CrMo, 1Cr5Mo и др. В стандарт GB/T5310 входят следующие марки хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали: 15MoG, 20MoG. Среди них наиболее часто используется GB9948, а условия выбора такие же, как указано выше.
(III) Бесшовные трубы из нержавеющей стали
К распространенным стандартам для бесшовных труб из нержавеющей стали относятся:
GB/T14976, GB13296, GB9948, GB6479, GB5310 — всего пять стандартов. Среди них последние три стандарта содержат только два или три марки нержавеющей стали, и это довольно редкие марки. Поэтому при выборе стандартов для бесшовных труб из нержавеющей стали в инженерных расчетах обычно используются стандарты GB/T14976 и GB13296.
GB/T14976 «Бесшовные трубы из нержавеющей стали для транспортировки жидкостей»:
Марки материалов: 304, 304L и др., всего 19 типов, подходящих для транспортировки жидкостей общего назначения.
GB13296 «Бесшовные трубы из нержавеющей стали для котлов и теплообменников»:
Марки стали: 304, 304L и др., всего 25 типов.
Среди них сверхнизкоуглеродистая нержавеющая сталь (304L, 316L) обладает превосходной коррозионной стойкостью. При определенных условиях она может заменить стабильную нержавеющую сталь (321, 347) для обеспечения средней коррозионной стойкости; сверхнизкоуглеродистая нержавеющая сталь имеет низкие высокотемпературные механические свойства и обычно используется только при температурах ниже 525°C; стабильная аустенитная нержавеющая сталь обладает как хорошей коррозионной стойкостью, так и высокими высокотемпературными механическими свойствами, но титан в стали 321 легко окисляется и теряется при сварке, что снижает ее коррозионную стойкость, и ее цена относительно высока. Этот тип материала обычно используется в более важных случаях. Стали 304 и 316 обладают общей коррозионной стойкостью и являются дешевыми, поэтому они широко используются.
Дата публикации: 17 июня 2024 г.