Pétrole de pipe en acier sans couture

Analyse scientifique des tuyaux en acier sans couture pour la fissuration du pétrole par Go 9948 et normes connexes

Composition et fabrication des matériaux par Go 9948

Tubes en acier sans soudure pour le craquage du pétrole, Comme spécifié par la National Standard GB de la Chine 9948-2013, sont conçus pour la haute température (600-700° C) et haute pression (10-20 MPa) environnements dans les raffineries de pétrole, où les hydrocarbures sont fissurés en fractions plus légères comme l'essence, diesel, et l'éthylène. La norme catégorise les notes d'acier en trois types:

Carbone de structure acier: grades 10# (C 0.07-0.13%, Mn 0.35-0.65%) et 20# (C 0.17-0.23%, Mn 0.35-0.65%) offrir des forces en traction de 335-410 MPA et limites d'élasticité de 205-235 MPa, Convient aux lignes de transfert à basse pression en raison de la rentabilité mais de la résistance à la corrosion limitée.
Acier structurel en alliage: Grades comme 12crmo (0.4-0.7% Cr, 0.4-0.55% mois), 15CrMo (0.8-1.1% Cr, 0.4-0.55% mois), 12Cr1MoV (0.9-1.2% Cr, 0.25-0.35% mois, V 0.15-0.30%), et 12cr9moi (8-10% Cr, 0.85-1.05% mois) Fournir une résistance améliorée au fluage et une résistance à la corrosion, avec des forces en traction de 410-540 MPA et limites d'élasticité de 205-295 MPa. Chrome et molybdène forment des couches de cr₂o₃ protectrices et des carbures, réduisant les taux de sulfuration à <0.1 mm / an à 650 ° C.
En acier inoxydable: Grades comme 07Cr19ni10 (TP304 équivalent, 18-20% Cr, 8-11% Ni), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07CR19ni11ti (TP321), et 022CR17NI12MO2 (TP316L) Résister à la carbure et à la corrosion intergranulaire, avec des résistances à la traction ≥485 MPa et un allongement ≥35%. Molybdène (2-3% en 316L) améliore la résistance des piqûres dans les environnements H₂s.

La fabrication implique des billettes solides à roulettes à chaud ou à froid, produisant des tuyaux sans couture avec des diamètres extérieurs (DE) de 10 millimètre à 426 mm, épaisseur de paroi (WT) de 1.5 millimètre à 50 mm (Sch 40-xx), et des longueurs jusqu'à 12 m. La roulement à chaud à 900-1200 ° C assure une structure uniforme de la ferrite ou de la structure bainitique, tandis que le dessin à froid affine les grains (10-20 Μm), Force et finition de surface augmentant (RA ≤1,6 μm). Des normes comme GB 9948, ASTM A335, et EN 10216-2 Mandat normalisant (900-950° C) ou tremper (650-750° C) pour optimiser la résistance au fluage et la ténacité.

Résistance à la corrosion et performance environnementale

Les tuyaux de fissuration du pétrole font face à la sulfuration, attaque d'hydrogène, et coking en raison des composés soufrés (H₂s, 10-100 ppm), hydrogène gazeux, et résidus d'hydrocarbures. Grades en acier au carbone (10#, 20#) corroder 1-3 mm / an dans des environnements riches en H₂s à 600 ° C, limiter leur utilisation aux applications à faible corrosion. AFFAIRS ALLIAGE comme 12CR1MOV et 12CR9MOI Formez des couches de cr₂o₃ stables, réduisant la corrosion à <0.1 mm / an, avec le vanadium améliorant la résistance à l'hydrogène. Aciers inoxydables comme 07cr19ni11ti (TP321) résister à la carbure (diffusion de carbone <0.01 mm / an à 700 ° C) et corrosion intergranulaire, pour GB 9948. Le coking est atténué par des revêtements aluminisés (5-10 μM de couche) ou des surfaces lisses via le décapage, réduire l'encrassement par 40-60%. Revêtements externes (par exemple., 3LPE) et protection cathodique (-850 MV VS. Avec / cus₄) protéger les lignes enterrées, prolonger la durée de vie à 20-30 ans dans les fours à craquer, échangeurs de chaleur, et les lignes de transfert.

Caractéristiques et applications mécaniques

La conception transparente des tuyaux de craquage de pétrole maximise la livraison du liquide en raison de leur grande zone transversale sous circonférence égale, Idéal pour les composants annulaires comme les tubes de fournaise et les bobines de réacteur. Grades comme 15CRMO et 12CR5MONT (résistance à la traction 440-540 MPa) Prise en charge des systèmes à haute pression (10-20 MPa), avec sch 160 Pipes manipulant ~ 30 MPa à 650 ° C, par ASME B31.3. Offre de tuyaux sans couture 20-25% Force d'éclatement plus élevée que soudée, Critique pour les biscuits à l'éthylène et les unités d'hydrocraphing. Leur utilisation dans la fabrication de bagues de roulement de roulement, ensembles de prises, barils d'armes à feu, et d'autres composants de précision améliore l'utilisation des matériaux par 10-15%, simplifie les processus, et fait gagner du temps de traitement, pour GB 9948. Les grades en acier inoxydable comme 022CR17NI12MO2 assurent l'hygiène et la durabilité dans les médias corrosifs. Conditions de livraison (recuits, mariné) Et fini les finitions (plaine, biseauté, fileté) Assurer la polyvalence, avec livraison à l'intérieur 15-30 jours.

Analyse comparative avec les normes ASTM et API

Pipes en acier sans couture pour la fissuration d'huile, comme ASTM A53 / A106 GR. B (résistance à la traction 415 MPa, rendement 240 MPa) et des grades API 5L (GR. B, X42, X52, K55, J55, L80), sont utilisés dans des applications moins exigeantes par rapport à GB 9948 grades en alliage et en acier inoxydable. ASTM A106 GR. B manque suffisamment de Cr / Mo pour une résistance à la corrosion à haute température, corroder 1-2 mm / an dans les environnements H₂s, tandis que l'API 5L x52 (rendement 359 MPa) convient les pipelines mais pas les fours de fissuration en raison de la résistance à la fluage limitée. GB 9948 Des notes comme 12cr9mont et 07CR18NI11NB surpassent ASTM A106 et API 5L dans la résistance à la sulfuration (5-10 Taux de corrosion inférieurs) Et la vie de fluage (100,000 heures à 600 ° C), Les rendre idéaux pour les réacteurs de raffinerie. Les progrès futurs incluent des revêtements nanostructurés et des capteurs de coke en temps réel pour améliorer les performances.

Plage de dimensions et normes

Application	De la gamme	Gamme WT	La plage de longueurs	N80
Fours de fissuration	10-426 mm	1.5-50 mm	5-12 m	Go/T 9948, ASTM A335, FR 10216-2
Echangeurs de chaleur	1/2” – 12”	SCH 40, 80, 160	Jusqu'à 12 m	ASTM A213, A312, Go/T 9948
Lignes de transfert	1/8” – 24”	SCH 40, 80, XXS	Jusqu'à 12 m	Go/T 9948, ASTM A335, GOST 9941
Tuyauterie de raffinerie	10-323 mm	1.5-40 mm	5-12 m	Go/T 9948, ASTM A106, FR 10216-2

Composition chimique et propriétés mécaniques

Norme	Noter	C (%)	Si (%)	Mn (%)	P (%)	S (%)	Cr (%)	mois (%)	Résistance à la traction (Mon MPA)	Limite d’élasticité (Mon MPA)	Élongation (%)
Go/T 9948	10#	0.07-0.13	0.17-0.37	0.35-0.65	≤0.035	≤0.035	–	–	335	205	≥24
Go/T 9948	20#	0.17-0.23	0.17-0.37	0.35-0.65	≤0.035	≤0.035	–	–	410	235	≥ 25
Go/T 9948	12CrMo	0.08-0.15	0.17-0.37	0.40-0.70	≤0.035	≤0.035	0.40-0.70	0.40-0.55	410	205	≥22
Go/T 9948	15CrMo	0.12-0.18	0.17-0.37	0.40-0.70	≤0.035	≤0.035	0.80-1.10	0.40-0.55	440	295	≥21
Go/T 9948	07Crooky10	≤0.08	≤1.00	≤2.00	≤0.035	≤0.030	18.0-20.0	–	520	205	≥35
ASTM A106	GR. B	≤0.30	≥0.10	0.29-1.06	≤0.035	≤0.035	–	–	415	240	≥ 30
API 5L	X52	≤0.28	≤0.45	≤1,40	≤0.03	≤0.03	–	–	455	359	–

Points clés

La recherche suggère GB 9948 est la norme de la Chine pour les tuyaux en acier sans couture dans la fissuration à l'huile, couverte de carbone, alliage, et des notes en acier inoxydable.
Il semble probable que ces tuyaux, comme 10#, 20#, 12CrMo, et 07cr19ni10, se combiner à haute température, à haute pression, et les conditions corrosives.
Les preuves penchent vers GB 9948 Les tuyaux étant plus spécialisés que ASTM A53 / A106 ou API 5L pour la fissuration d'huile, avec une meilleure résistance à la corrosion.

Composition et normes des matériaux

GB 9948, ou gb / t 9948-2013, est la norme nationale de la Chine pour les tuyaux en acier transparent utilisés dans la fissuration du pétrole, crucial pour les raffineries décomposant les hydrocarbures dans des conditions extrêmes (600-700° C, 10-20 MPa). Il comprend:

Carbone de structure acier: 10# (C 0.07-0.13%, Mn 0.35-0.65%) et 20# (C 0.17-0.23%, Mn 0.35-0.65%), pour moins critique, applications à faible corrosion.
Acier structurel en alliage: Grades comme 12crmo (0.4-0.7% Cr, 0.4-0.55% mois), 15CrMo, 12Cr1MoV, Jusqu'à 12cr9mont, Amélioration de la résistance à la haute température et à la résistance à la corrosion.
En acier inoxydable: 07Crooky10 (TP304, 18-20% Cr, 8-11% Ni), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07CR19ni11ti (TP321), 022Cr17Ni12Mo2 (TP316L), pour des environnements corrosifs graves.

Par rapport à ASTM A53 / A106 GR.B (acier au carbone, 415 Tensile MPA, 240 Rendement MPA) et API 5L (grades B, X42, X52, etc., pour tuyaux de canalisation), GB 9948 Les tuyaux sont plus spécialisés, avec une teneur en alliage plus élevée pour les conditions difficiles de la fissuration d'huile.

Caractéristiques et applications

Ces tuyaux sont utilisés pour:

Fabrication de pièces annulaires comme des anneaux de roulement et des ensembles de cric, Améliorer l'utilisation des matériaux et simplifier les processus.
Armes conventionnelles, comme les barils d'armes à feu, En raison de la forte résistance.
Livraison de fluide, avec des tuyaux circulaires maximisant la zone pour un flux d'hydrocarbures efficace.

Ils conviennent aux fours à craquer, échangeurs de chaleur, et les lignes de transfert, avec des dimensions (DE 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, s'affronter jusqu'à 12 m) pour GB 9948.

Comparaison avec les normes internationales

ASTM A53 / A106 GR.B et API 5L (B, X42, X52, K55, J55, L80) sont pour une haute température générale ou tubes et tuyaux utilisation, manquant de grades d'alliage et d'acier inoxydable de GB 9948 pour des conditions de fissuration à l'huile extrêmes, Offrir une meilleure corrosion et une résistance au fluage.

Note d'enquête: Analyse détaillée des tuyaux en acier sans couture pour la fissuration du pétrole par Go 9948 et normes connexes

Introduction et signification

Le GB 9948 norme, officiellement GB / T 9948-2013, est une norme nationale chinoise pivot pour les tuyaux en acier sans couture utilisés dans la fissuration du pétrole, Un processus où les grandes molécules d'hydrocarbures sont décomposées thermiquement ou catalytiquement en plus petite, des produits plus précieux comme l'essence, diesel, et les matières premières pétrochimiques. Efficace depuis juillet 1, 2014, il a remplacé GB 9948-2006 et est crucial pour l'industrie du pétrole chinois, fonctionnant dans des conditions extrêmes de températures de 600 à 700 ° C et 10-20 Pressions MPA, avec des environnements corrosifs impliquant des composés de soufre, hydrogène, et CO2. Cette norme spécifie la classification, nomenclature, dimensions, forme, poids, Le numéro standard se compose de quatre parties, Méthodes d’essai, règles d'inspection, emballage, marquage, et certificats de qualité, Applicable aux tubes de fournaise, échangeurs de chaleur, et pipelines de pression dans les industries pétrochimiques

Grades d'acier et composition des matériaux

GB 9948 catégorise les tuyaux en acier en trois groupes, chacun adapté à des conditions de fissuration spécifiques:

Tuyaux en acier de structure en carbone:
- grades: 10#, 20#
- Composition: 10# (C 0.07-0.13%, Mn 0.35-0.65%, Si 0.17-0.37%), 20# (C 0.17-0.23%, Mn 0.35-0.65%, Si 0.17-0.37%)
- Propriétés: Résistance à la traction 335-410 MPa, limite d'élasticité 205-235 MPa, allongement ≥24-25%, Pour GB / T 9948. Ce sont des aciers à faible teneur en carbone pour moins critiques, applications à faible corrosion, Limité par une mauvaise résistance au fluage et à la corrosion à haute température.
Tuyaux en acier de structure en alliage:
- grades: 12CrMo, 15CrMo, 12CR1MO, 12Cr1MoV, 12Cr2Mo, 12CR5MOI, 12CR5MONT, 12CR9MI, 12CR9mont
- Composition: Par exemple, 12CrMo (C 0.08-0.15%, Cr 0.4-0.7%, mois 0.4-0.55%), 15CrMo (C 0.12-0.18%, Cr 0.8-1.1%, mois 0.4-0.55%), 12CR9MI (C ≤0,15%, Cr 8-10%, mois 0.85-1.05%)
- Propriétés: Résistance à la traction 410-540 MPa, limite d'élasticité 205-295 MPa, allongement ≥21-22%. Chrome et molybdène améliorent la force de fluage (jusqu'à 100 MPA à 600 ° C pour 100,000 heures) et former des couches cr₂o₃, réduisant la sulfuration à <0.1 mm / an à 650 ° C, par équivalents ASTM A335.
Tuyaux en acier inoxydable:
- grades: 07Crooky10, 07Cr18Ni11Nb, 07CR19ni11ti, 022Cr17Ni12Mo2
- Composition: 07Crooky10 (18-20% Cr, 8-11% Ni, C ≤0,08%), 07Cr18Ni11Nb (17-19% Cr, 9-12% Ni, Stabilisé par le NB), 07CR19ni11ti (17-19% Cr, 9-12% Ni, Stabilisé), 022Cr17Ni12Mo2 (16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% mois)
- Propriétés: Résistance à la traction ≥485 MPa, limite d'élasticité ≥170-205 MPa, allongement ≥35%. Ces grades austénitiques offrent une résistance à la corrosion supérieure, Résister à la carbure et à la corrosion intergranulaire à 600-700 ° C, par ASTM A312.

La fabrication implique un roulement à chaud ou un dessin à froid, avec un roulement à chaud à 900-1200 ° C formant des microstructures uniformes et des grains de raffinage à froid pour 10-20 Μm, Amélioration de la force et de la finition de surface (RA ≤1,6 μm), Pour GB / T 9948 et gb 9948 Pipe en acier sans soudure.

Caractéristiques et applications

Pipes en acier sans couture pour la fissuration d'huile par Go 9948 exposer des caractéristiques uniques:

Résistance à haute température et à haute pression:
- Grades en alliage et en acier inoxydable résiste à 600 à 700 ° C et 10-20 MPa, avec une résistance au fluage essentielle pour les fours à craquer et les échangeurs de chaleur. Par exemple, 12CR9mont prend en charge les pressions jusqu'à 20 MPA et 650 ° C, par ASME B31.3.
Résistance à la corrosion:
- Chrome et molybdène dans les alliages forment des couches de protection, réduisant la sulfuration à <0.1 mm / an. Les grades en acier inoxydable comme 022CR17NI12MO2 résistent aux H₂s et chlorures, avec des taux de corrosion <0.05 mm / an, par ASTM G48.
Utilisation des matériaux et efficacité de fabrication:
- Utilisé pour des pièces annulaires comme les anneaux de roulement et les ensembles de cric, Amélioration de l'utilisation des matériaux par 10-15%, simplifier les processus, Et gagner du temps, pour GB 9948 caractéristiques. Cela améliore la rentabilité de la production à grande échelle.
Applications militaires:
- En raison de la forte résistance, Utilisé dans des armes conventionnelles comme les barils de canon, où ils endurent les pressions et les températures élevées, tirant parti de leur transparence, structure uniforme.
Efficacité de livraison de fluide:
- Les tuyaux circulaires maximisent la zone transversale pour la circonférence donnée, offrir plus de liquide, crucial pour le traitement des hydrocarbures dans les unités de fissuration. Les tuyaux spéciaux s'adressent à des géométries spécifiques, pour GB 9948.

Les applications incluent des fours de fissuration, échangeurs de chaleur, lignes de transfert, et bobines de réacteur, avec des dimensions (DE 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, s'affronter jusqu'à 12 m), Par GB / T9948 Fabricant de tuyaux sans couture.