在石油開采、石油精煉和石油化工中,其工作環境是非常惡劣,在其設備中很多是用不銹鋼管制造的,下面將簡要介紹。
1. 在油氣開采、煉油廠設備中不銹鋼的選用
在油田、油井口的輸送管道、油田用空氣冷卻器以及酸性氣井搖臂支桿的工作環境中含有水、油、H2S、NaCl、CO2、濕天然氣等,一般選擇022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹鋼管。該鋼具有耐晶間腐蝕性能和耐均勻腐蝕性,優于022Cr19Ni10(304L)和022Cr17Ni12Mo2(316L)等奧氏體不銹鋼管,廣泛應用于油氣井方面。
煉油工業是雙相不銹鋼管使用較多的領域之一,主要用在常減壓蒸餾、催化裂化和加氫脫硫裝置,一些廠家采用了022Cr18N15Mo3Si2N雙相不銹鋼,取得了良好的使用效果,最長已使用20年。
另外,雙相不銹鋼在石油化工中已獲得成功應用,其典型應用,見表6-5。
2. 石油化工中不銹鋼的應用
石油化學工業腐蝕環境中反應溫度較高,介質中常含有高濃度和中等濃度的氯化物,容易誘發不銹鋼管的應力腐蝕斷裂,設備多選用雙相不銹鋼制造,或使用超級雙相不銹鋼。如聚氯乙烯(PVC)生產裝置中的汽提塔和換熱器應用的022Cr25Ni6Mo3Cu2N(255)超級雙相不銹鋼;氯乙烯生產裝置中的氧氯化反應器、HC1冷卻器、氯乙烯塔氧氯化反應器應用的 022Cr19Ni5Mo3Si2N、022Cr25Ni7Mo3WCuN等雙相不銹鋼;在聚乙烯醇裝置的醋酸精餾塔管道中應用的015Cr20Ni18Mo6CuN奧氏體不銹鋼;在甲醇合成器中的冷凝器上應用的 022Cr19Ni5Mo3Si2N、022Cr23Ni5Mo3N(2205)雙相不銹鋼;其他石油化工設備選用的022Cr25Ni7Mo4N(2507)、022Cr23Ni5Mo3N(2205)等雙相不銹鋼管也可延長石油化工設備的壽命。
在石油化工中使用的硫酸濃度范圍變化很大,溫度可達100℃左右,一些工藝環節使用硫酸的濃度和溫度條件,見表6-6。不銹鋼的選用可按化學工業硫酸工業中的材料使用原則進行選擇。
石油化工所使用的H2SO4條件,見表6-7。
肥料、化學纖維工業,由于在很多情況下需要處理硫酸、硫酸鹽、磷酸、紡絲液,所以06Cr17Ni12Mo2(316)鋼等含鉬的奧氏體不銹鋼鉬和含銅的06Cr18Ni12Mo2Cu2 奧氏體不銹鋼以及015Cr21Ni26Mo5Cu2(901L)、20(20Cr-30Ni-2Mo-3Cu)、20Cr-24Ni-3Si-3Mo-2Cu等高鎳耐腐蝕性不銹鋼,都被廣泛應用。因此,在化學工業設備上,就鋼種來說,對奧氏體特別是含鉬的Cr-Ni-Mo系列奧氏體不銹鋼的需求是很多的。