Repedési cső útmutató: Anyagok, hibamódok és beszerzési tippek mérnökök számára

A sugárzó tekercs, amely a 18. hónapban hibásodik meg az ötödik év helyett, többet tesz, mint megszakítja az etiléntermelést. Ez egy nem tervezett leállást, daruemelést és minden hegesztési varrat újraértékelését kényszeríti ki ugyanazon a kemencén. Ezért a mérnökök a repedező csövet ellenőrzött kritikus elemként kezelik, nem csőként.

A krakkoló csövek centrifugálisan öntött, erősen ötvözött alkatrészek, amelyek 1000–1100°C-os üzemre készültek gőzkrakkoló és reformáló kemencékben. Feladatuk az, hogy hőt adjanak át egy szénhidrogén-betáplálásnak, miközben ellenállnak a kúszásnak, a szénsavasodásnak és a hőciklusnak. Hibás a kohászat, az öntési minőség vagy a beszerzés ellenőrzése, és a cső beállítja a kimaradási ütemtervet. Ez az útmutató elmagyarázza, mit csinálnak a repedő csövek, hogyan hibásodnak meg, és mit kell ellenőrizni a vásárlási megrendelés kiadása előtt.

Mi is valójában a repedező cső

Az etiléngyárban a repesztőcső a sugárzó tekercs a pirolíziskemencében. Szénhidrogén alapanyag és gőz keveréke halad át ezeken a csöveken magas hőmérsékleten. A gőz csökkenti a szénhidrogén parciális nyomását, míg a kemenceégők szolgáltatják a krakkolási reakciót előidéző hőt. A csőnek ki kell bírnia mind a folyamat légkörét, mind a saját súlyából, a hőtágulásból és a belső nyomásból eredő mechanikai terhelést.

Ez a környezet választja el a repedező csövet a közönséges csőtől. A tipikus szolgáltatási feltételek a következők:

A csövek fémhőmérséklete 900°C és 1100°C között van.
Belső nyomás 1-4 bar, a gőz/olaj arány gyakran 0,3 és 0,6 között van.
Ciklikus működés indítástól, kokszmentesítéstől és leállítástól.
Karburizáló és oxidáló gázok, amelyek megtámadják a belső és külső felületeket.

Az anyagok ezért hőálló öntött ötvözetek, amelyek általában 25% krómot és 35% nikkelt, valamint nióbiumot vagy más karbidképzőket tartalmaznak. A cső nem egyszerű henger; gyakran változó falvastagságú, bemeneti és kimeneti szakaszokkal, néha belső bordákkal vagy örvénylő elemekkel rendelkezik. Ha egy szállító árucsőként kezeli, a baj első jele általában a kampány rövid élettartama.

Miért nem sikerül a csövek repedése?

A kudarc ritkán származik egyetlen drámai eseményből. Több, egyidejűleg működő károsító mechanizmusból halmozódik fel. Egy etilén sugárzó cső 2019-es meghibásodási vizsgálata megállapította, hogy repedési reakciók mennek végbe a sugárzó csövekben magas hőmérsékletű gőz hatására, és a csövek meghibásodása gyakran a falon áthaladó repedés megjelenése előtt helyi lebomlással kezdődik.

A négy közös kártételi mechanizmus

Kúszás: 1000 °C-on és magasabb hőmérsékleten az ötvözet lassan megnyúlik belső nyomás alatt. A 3–5%-os átmérőnövekedés gyakran helyettesítő kiváltó tényező.
Karburizálás: A szén bediffundál a cső falába, törékeny karbidokat képezve. A fal elveszti rugalmasságát, és a hőciklus repedéseket okozhat.
Oxidáció és vízkőképződés: A gőz és az oxigén megtámadja a felületet, csökkentve az effektív falvastagságot. A kipattant oxid is blokkolhatja a tekercset.
Termikus fáradtság: A gyors felfűtés vagy hűtés, különösen a kokszmentesítés során, feszültségi ciklusokat hoz létre, amelyek repedéseket okoznak a hegesztéseknél és a támasztékoknál.

Mivel ezek a mechanizmusok kölcsönhatásba lépnek egymással, a 40 000 óra elteltével jól kinéző cső még mindig gyorsan meghibásodhat, ha a karburálás már csökkentette a rugalmasságát. Az ellenőrzés során mérni kell az átmérőt, a falvastagságot és a keménységet, nem csak a látható repedéseket kell keresni.

Anyag- és formatervezési lehetőségek, amelyek számítanak

A centrifugális öntés irányított szemcseszerkezetet ad a csőnek, de önmagában nem garantálja a teljesítményt. Az ötvözet minősége, az öntési szilárdság és a mérettűrések határozzák meg a cső élettartamát.

Az etilén krakkolási szolgáltatásához az általános minőségek közé tartozik a HP40Nb (25Kr/35Ni Nb) és a magasabb ötvözetű változatok, amelyek 35% Cr-t és 45% Ni-t tartalmaznak a súlyosabb karburálás érdekében. A nióbium hozzáadása stabil karbidok képzésével javítja a kúszási szilárdságot. De az 50 000 órás és a 25 000 órás cső közötti különbség gyakran az öntési minőségben rejlik: a porozitásban, a zárványokban és a centrifugális szegregációban.

A tervezési részletek is számítanak. A cső falvastagságát általában a várható fémhőmérséklet és feszültség melletti kúszási-szakadási adatokból választják ki. A tekercs elrendezése, a hajlítási sugár és a támasztávolság befolyásolja a hőtágulást. Ha a tervezés figyelmen kívül hagyja ezeket, a cső meghibásodik a kanyarban vagy a hegesztésnél, még akkor is, ha az ötvözet megfelelő.

Repedési cső (sugárzó tekercs) A Cracking Tube sorozatot a petrolkémiai ipar magas hőmérsékletű krakkoló kemencéihez tervezték, kivételes hőstabilitást, korrózióállóságot,... Termék megtekintése →

Beszerzési és minőségi ellenőrzések

Ha repesztő csövet vásárol, akkor minősített gyártási folyamatot vásárol, nem csak formát. A vásárlási specifikációnak tartalmaznia kell az ötvözet minőségét, az öntési módszert, a hőkezelést és az ellenőrzési követelményeket. Ezek nélkül a beszállítók olyan „HP40”-et kínálhatnak, amely kihagyja a nióbium-tartományt vagy túlzott porozitású.

Legalább a következőkre van szükség:

Kémiai elemzés hőszám alapján, beleértve a Cr, Ni, Nb, C és Si.
A külső átmérő, falvastagság, ovális és hosszúság méretellenőrzése.
Kritikus szakaszok és hegesztési varratok radiográfiás vagy ultrahangos vizsgálata.
Keménységi teszt az öregedés állapotának megerősítésére.
Dokumentált kúszás-szakadási adatok vagy harmadik fél tanúsítása.

Tipikus centrifugális öntőötvözetek csövek krakkoláshoz és reformer csövekhez.
Ötvözet	Cr	Ni	Nb	Tipikus szolgáltatási korlát
HP40Nb	25%	35%	1,5%	~1050°C
HP40Nb mikro	25%	35%	1,5%	~1080°C
35Cr/45Ni	35%	45%	1,0%	~1120°C
Reformer cső fokozat	25%	35%	1,5%	~1000°C

Az üzemeltetés és a karbantartás során a terepi szintű óvintézkedéseket lásd ezek a sugárcsőhasználati megjegyzések . Lefedik a csövek élettartamát befolyásoló indítási, kokszmentesítési és ellenőrzési pontokat.

Hogyan támogatja a Tuopu ipar a repedéscsövek projektjeit?

A Tuopu Industry (Jiangsu) Co., Ltd. krakkcsöveket és sugárzó tekercseket gyárt centrifugális öntéssel, különös tekintettel a petrolkémiai és finomító kemencékre. A vállalat kijelenti, hogy a Sinopec, a PetroChina és a CNOOC elsőrangú beszállítója, valamint a Sinochem minősített beszállítója. Ez a beszállítói státusz azért számít, mert ez azt jelenti, hogy a vállalat átment a nagy energiacsoportok minősítő auditjain.

Gyártási láncához tartozik egy nagy tüzelésű fűtőberendezések gyártóbázisa, egy intelligens csőgyártó telephely, valamint egy 150 tonnás emelőkapacitású nehézberendezési központ, lézervágó és automata hegesztőrobotok. Az exportprojektekhez a cég külön roll-on/roll-off terminált üzemeltet: 200 méter hosszú, 50 méter széles, 8 méter vízmélység és 50 000 tonna maximális roll-on tömeg. Ez a létesítmény támogatja a hosszú tekercsek és a nagy kemencemodulok szállítását.

A vállalat tüzelésű fűtésű EPC szerződéseket is biztosít petrolkémiai, szénkémiai és finomítási projektekhez. Ha az Ön hatóköre magában foglalja a kemencét és a repesztőcsöveket, ez az integrált megközelítés csökkentheti a tekercs kialakítása és a fűtőelem elrendezése közötti interfész kockázatát.

Etilén krakkoló kemence Az Ethylene Cracking Furnace egy nagy teljesítményű ipari kemence, amelyet szénhidrogének pirolízisével etilén előállítására terveztek. A kemence precíz és... Termék megtekintése →

Gyakran Ismételt Kérdések

Mennyi ideig kell kitartania egy repedező csőnek?

Az etilén szervízben egy jól elkészített HP40Nb cső 50 000–100 000 órát bír, de a tényleges élettartam a fém hőmérsékletétől, a nyersanyagtól, a kokszmentesítés gyakoriságától és a karburálástól függ. A súlyos üzemek 40 000 óra elteltével kicserélhetik a csöveket.

Cserélhetek egyetlen csövet?

Igen, de a cserének meg kell egyeznie a maradék tekercs ötvözetével, falvastagságával és hőkezelésével. Az össze nem illő cső a következő meghibásodási pont lehet, mert másképp tágul.

Mi a különbség a repesztőcső és a reformcső között?

Mindkettő centrifugálisan öntött, erősen ötvözött cső. A krakkoló csövek kezelik a szénhidrogén krakkolást etilén kemencékben, míg a reformer csövek a gőz-metán reformálást hidrogénre vagy DRI-re. Az ötvözetek átfedik egymást, de a folyamat körülményei és a tervezési részletek különböznek.

A repedési cső teljesítményét azelőtt döntik el, hogy a cső belépne a kemencébe: az ötvözetválasztás, az öntési minőség, a méretellenőrzés és az Ön által végrehajtott beszerzési ellenőrzések alapján. Ha cseretekercset vagy új krakkoló kemencét ad meg, kezdje a fém hőmérsékletével és légkörével, majd térjen vissza az ötvözet és a szállító minősítéséig. A repesztőcső specifikációinak megbeszéléséhez, kérjen árajánlatot .