Tubo de aço sem costura rachaduras de petróleo

Análise científica de tubos de aço sem costura para rachaduras de petróleo por GB 9948 e padrões relacionados

Composição e fabricação de materiais por GB 9948

Tubos de aço sem costura para craqueamento de petróleo, Conforme especificado pelo nacional nacional da China GB 9948-2013, são projetados para alta temperatura (600-700° C) e alta pressão (10-20 MPa) ambientes em refinarias de petróleo, onde hidrocarbonetos são rachados em frações mais claras, como a gasolina, diesel, e etileno. O padrão categoriza os graus de aço em três tipos:

Aço estrutural de carbono: Notas 10# (C 0.07-0.13%, MN 0.35-0.65%) e 20# (C 0.17-0.23%, MN 0.35-0.65%) oferecer forças de tração de 335-410 MPA e forças de escoamento de 205-235 MPa, Adequado para linhas de transferência de baixa pressão devido a custo-efetividade, mas resistência limitada à corrosão.
Aço estrutural da liga: Notas como 12crmo (0.4-0.7% CR, 0.4-0.55% Mo), 15CrMo (0.8-1.1% CR, 0.4-0.55% Mo), 12Cr1MoV (0.9-1.2% CR, 0.25-0.35% Mo, V 0.15-0.30%), e 12cr9moi (8-10% CR, 0.85-1.05% Mo) fornecer força de fluência aprimorada e resistência à corrosão, com forças de tração de 410-540 MPA e forças de escoamento de 205-295 MPa. Chromium e molibdênio formam camadas e carbonetos de proteção e carbonetos, reduzindo as taxas de sulfidação para <0.1 mm/ano a 650 ° C..
Aço inoxidável: Notas como 07cr19ni10 (TP304 equivalente, 18-20% CR, 8-11% Ni), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07Cr19ni11ti (TP321), e 022CR17NI12MO2 (SS400) resistir à carburização e à corrosão intergranular, com forças de tração ≥485 MPa e alongamento ≥35%. Molibdênio (2-3% em 316L) Aumenta a resistência ao pitting em ambientes H₂S.

A fabricação envolve rolagem a quente ou puxando frios biletes sólidos, produzindo tubos sem costura com diâmetros externos (OD) de 10 mm para 426 mm, espessuras de parede (WT) de 1.5 mm para 50 mm (SCH 40-XXS), e comprimentos até 12 m. A rolagem a quente a 900-1200 ° C garante uma petróleo de ferrita uniforme ou estrutura bainítica, Enquanto a desenho a frio refina grãos (10-20 Μm), Aumentando a força e o acabamento da superfície (RA ≤1,6 μm). Padrões como GB 9948, ASTM A335, e EN 10216-2 mandato normalizando (900-950° C) ou temperamento (650-750° C) para otimizar a resistência e resistência à fluência.

Resistência à corrosão e desempenho ambiental

Tubos de rachaduras de petróleo enfrentam sulfidação, ataque de hidrogênio, e coque devido a compostos de enxofre (H₂s, 10-100 ppm), Gas de hidrogênio, e resíduos de hidrocarbonetos. Graus de aço carbono (10#, 20#) corronha em 1-3 mm/ano em ambientes ricos em H₂s a 600 ° C, Limitando seu uso a aplicações de baixa corrosão. Aços de liga como 12cr1mov e 12cr9moi formam camadas estáveis, reduzindo a corrosão para <0.1 mm/ano, com vanádio aumentando a resistência ao hidrogênio. Aços inoxidáveis como 07cr19ni11ti (TP321) Resista à carurização (difusão de carbono <0.01 mm/ano a 700 ° C.) e corrosão intergranular, para GB 9948. O coque é atenuado por revestimentos aluminizados (5-10 μM AL Camada) ou superfícies suaves via decapagem, reduzindo a incrustação por 40-60%. Revestimentos externos (por exemplo., 3LPE) e proteção catódica (-850 MV vs.. Com/cus₄) proteger linhas enterradas, estendendo a vida útil do serviço a 20-30 anos em fornos de quebra, trocadores de calor, e linhas de transferência.

Características e aplicações mecânicas

O design contínuo dos tubos de rachaduras de petróleo maximiza a entrega do fluido devido à sua grande área de seção transversal sob circunferência igual, Ideal para componentes anulares, como tubos de forno e bobinas de reator. Notas como 15crmo e 12cr5mont (resistência à tração 440-540 MPa) Suporte a sistemas de alta pressão (10-20 MPa), com sch 160 manuseio de tubos ~ 30 MPa a 650 ° C, por ASME B31.3. Tubos sem costura oferecem 20-25% maior força de explosão do que soldado, crítico para biscoitos de etileno e unidades de hidrocracking. Seu uso em anéis de rolamento de fabricação, conjuntos de macacos, barris de armas, e outros componentes de precisão melhoram a utilização do material por 10-15%, Simplifica os processos, e economiza tempo de processamento, para GB 9948. Notas inoxidáveis como 022cr17ni12mo2 Garanta higiene e durabilidade em mídia corrosiva. Condições de entrega (recozido, em conserva) e acabamentos finais (avião, chanfradas, roscado) Garanta versatilidade, com entrega dentro 15-30 dias.

Análise comparativa com padrões ASTM e API

Estoque tubos de aço sem costura para rachaduras de óleo, como ASTM A53/A106 GR. B (resistência à tração 415 MPa, produção 240 MPa) e notas da API 5L (GR. B, X42, X52, K55, J55, L80), são usados em aplicações menos exigentes em comparação com GB 9948 liga e notas inoxidáveis. ASTM A106 GR. B não possui Cr/MO suficiente para resistência à corrosão de alta temperatura, corrondo em 1-2 mm/ano em ambientes H₂S, enquanto API 5L x52 (produção 359 MPa) combina oleodutos, mas não fornos de rachaduras devido a força de fluência limitada. GB 9948 Notas como 12cr9mont e 07cr18ni11nb superam o ASTM A106 e API 5L em resistência à sulfidação (5-10 vezes mais baixas taxas de corrosão) e vida de creep (100,000 Horário a 600 ° C.), tornando -os ideais para reatores de refinaria. Os avanços futuros incluem revestimentos nanoestruturados e sensores de coque em tempo real para melhorar o desempenho.

Faixa de dimensão e padrões

Aplicação	Do alcance	Intervalo WT	Escala de comprimento	Normas
Fornos de rachaduras	10-426 mm	1.5-50 mm	5-12 m	GB/T 9948, ASTM A335, PT-BR 10216-2
Trocadores de calor	1/2” – 12”	SCH 40, 80, 160	Até 12 m	ASTM A213, A312, GB/T 9948
Linhas de transferência	1/8” – 24”	SCH 40, 80, XXS	Até 12 m	GB/T 9948, ASTM A335, GOST 9941
Tubulação de refinaria	10-323 mm	1.5-40 mm	5-12 m	GB/T 9948, ASTM A106, PT-BR 10216-2

Composição química e propriedades mecânicas

Padrão	Grau	C (%)	Si (%)	MN (%)	P (%)	S (%)	CR (%)	Mo (%)	Resistência à tração (Meu MPA)	Força de rendimento (Meu MPA)	Alongamento (%)
GB/T 9948	10#	0.07-0.13	0.17-0.37	0.35-0.65	≤0.035	≤0.035	–	–	335	205	≥24
GB/T 9948	20#	0.17-0.23	0.17-0.37	0.35-0.65	≤0.035	≤0.035	–	–	410	235	≥ 25
GB/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
GB/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
GB/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	–

Pontos -chave

Pesquisas sugerem GB 9948 é o padrão da China para tubos de aço sem costura em rachaduras de óleo, cobrindo carbono, Liga, e notas inoxidáveis.
Parece provável que esses tubos, como 10#, 20#, 12CrMo, e 07cr19ni10, adequar alta temperatura, de alta pressão, e condições corrosivas.
A evidência se inclina para GB 9948 Tubos sendo mais especializados que ASTM A53/A106 ou API 5L para rachaduras de óleo, com melhor resistência à corrosão.

Composição e padrões de materiais

GB 9948, ou GB/T. 9948-2013, é o padrão nacional da China para tubos de aço sem costura usados em rachaduras de petróleo, crucial para refinarias que quebram hidrocarbonetos em condições extremas (600-700° C, 10-20 MPa). Inclui:

Aço estrutural de carbono: 10# (C 0.07-0.13%, MN 0.35-0.65%) e 20# (C 0.17-0.23%, MN 0.35-0.65%), para menos crítico, Aplicações de baixa corrosão.
Aço estrutural da liga: Notas como 12crmo (0.4-0.7% CR, 0.4-0.55% Mo), 15CrMo, 12Cr1MoV, até 12cr9mont, Aumentar a força de alta temperatura e a resistência à corrosão.
Aço inoxidável: 07Crooky10 (TP304-Like, 18-20% CR, 8-11% Ni), 07Cr18Ni11Nb (TP347H), 07Cr19ni11ti (TP321), 022Cr17Ni12Mo2 (SS400), Para ambientes corrosivos graves.

Comparado ao ASTM A53/A106 GR.B (aço de carbono, 415 MPA Tensile, 240 Rendimento de MPA) e API 5L (Graus b, X42, X52, etc., para tubos de linha), GB 9948 Tubos são mais especializados, com maior teor de liga para as condições adversas do petróleo.

Recursos e aplicativos

Esses tubos são usados para:

Fabricação de peças anulares, como anéis de rolamento e conjuntos de jack, Melhorando o uso de materiais e os processos simplificados.
Armas convencionais, como barris de armas, Devido à alta força.
Entrega de fluidos, com tubos circulares que maximizam a área para o fluxo eficiente de hidrocarbonetos.

Eles se encaixam em fornos de rachaduras, trocadores de calor, e linhas de transferência, com dimensões (OD 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, comprimento até 12 m) para GB 9948.

Comparação com padrões internacionais

ASTM A53/A106 GR.B e API 5L (B, X42, X52, K55, J55, L80) são para alta temperatura geral ou tubo de linha usar, Falta de liga de GB 9948 e notas inoxidáveis para condições extremas de quebra de óleo, oferecendo melhor corrosão e resistência à fluência.

Nota de pesquisa: Análise detalhada de tubos de aço sem costura para rachaduras de petróleo por GB 9948 e padrões relacionados

Introdução e significado

O GB 9948 padrão, Oficialmente GB/T. 9948-2013, é um padrão nacional chinês fundamental para tubos de aço sem costura usados em rachaduras de petróleo, um processo em que grandes moléculas de hidrocarboneto são divididas termicamente ou cataliticamente, produtos mais valiosos como gasolina, diesel, e matérias -primas petroquímicas. Efetivo desde julho 1, 2014, Ele substituiu GB 9948-2006 e é crucial para a indústria de petróleo da China, operando sob condições extremas de 600-700 ° C temperaturas e 10-20 MPA Pressões, com ambientes corrosivos envolvendo compostos de enxofre, hidrogénio, e CO2. Este padrão especifica a classificação, nomenclatura, dimensões, forma, peso, O número padrão consiste em quatro partes, métodos de teste, Regras de inspeção, embalagem, marca, e certificados de qualidade, aplicável a tubos de forno, trocadores de calor, e oleodutos de pressão nas indústrias petroquímicas

Graus de aço e composição do material

GB 9948 categoriza tubos de aço em três grupos, cada um adaptado para condições específicas de rachaduras:

Tubos de aço estrutural de carbono:
- Notas: 10#, 20#
- Composição: 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%)
- propriedades: Resistência à tração 335-410 MPa, força de rendimento 205-235 MPa, alongamento ≥24-25%, Para GB/T. 9948. Estes são aços de baixo carbono para menos críticos, Aplicações de baixa corrosão, Limitado por baixa resistência à fluência e corrosão de alta temperatura.
Tubos de aço estrutural de liga:
- Notas: 12CrMo, 15CrMo, 12CR1MO, 12Cr1MoV, 12Cr2Mo, 12CR5MOI, 12CR5MONT, 12CR9MI, 12CR9MONT
- Composição: Por exemplo, 12CrMo (C 0.08-0.15%, CR 0.4-0.7%, Mo 0.4-0.55%), 15CrMo (C 0.12-0.18%, CR 0.8-1.1%, Mo 0.4-0.55%), 12CR9MI (C ≤0,15%, CR 8-10%, Mo 0.85-1.05%)
- propriedades: Resistência à tração 410-540 MPa, força de rendimento 205-295 MPa, alongamento ≥21-22%. Cromo e molibdênio aumentam a força de fluência (até 100 MPA a 600 ° C para 100,000 horas) e formar camadas Cr₂o₃, reduzindo a sulfidação para <0.1 mm/ano a 650 ° C., por ASTM A335 equivalentes.
Tubos de aço inoxidável:
- Notas: 07Crooky10, 07Cr18Ni11Nb, 07Cr19ni11ti, 022Cr17Ni12Mo2
- Composição: 07Crooky10 (18-20% CR, 8-11% Ni, C ≤0,08%), 07Cr18Ni11Nb (17-19% CR, 9-12% Ni, NB estabilizado), 07Cr19ni11ti (17-19% CR, 9-12% Ni, O estabilizado), 022Cr17Ni12Mo2 (16-18% CR, 10-14% Ni, 2-3% Mo)
- propriedades: Resistência à tração ≥485 MPa, força de escoamento ≥170-205 MPA, alongamento ≥35%. Essas notas austeníticas oferecem resistência de corrosão superior, resistência à carburização e corrosão intergranular a 600-700 ° C, por ASTM A312.

A fabricação envolve rolagem a quente ou desenho a frio, com rolagem a quente a 900-1200 ° C, formando microestruturas uniformes e grãos de refino de desenho a frio para 10-20 Μm, Melhorando a força e o acabamento da superfície (RA ≤1,6 μm), Para GB/T. 9948 e GB 9948 Tubulação de aço sem costura.

Recursos e aplicativos

Tubos de aço sem costura para rachaduras de óleo por GB 9948 exibir recursos exclusivos:

Resistência de alta temperatura e alta pressão:
- As notas de liga e aço inoxidável suportam 600-700 ° C e 10-20 MPa, com força de fluência crítica para quebrar fornos e trocadores de calor. Por exemplo, 12Cr9mont suporta pressões até 20 MPA e 650 ° C., por ASME B31.3.
Resistência à corrosão:
- Cromo e molibdênio em ligas formam camadas de proteção, reduzindo a sulfidação para <0.1 mm/ano. Notas inoxidáveis como 022Cr17NI12MO2 Resista a H₂s e cloretos, com taxas de corrosão <0.05 mm/ano, por ASTM G48.
Utilização de materiais e eficiência de fabricação:
- Usado para peças anulares, como rolamentos de rolamento e conjuntos de jack, Melhorando o uso de material por 10-15%, Simplificando processos, e economizando tempo, para GB 9948 características. Isso aumenta a relação custo-benefício na produção em larga escala.
Aplicações militares:
- Devido à alta força, usado em armas convencionais como barris de armas, onde eles suportam altas pressões e temperaturas, Aproveitando o seu sem costura, estrutura uniforme.
Eficiência de entrega de fluidos:
- Tubos circulares maximizam a área de seção transversal para determinada circunferência, entregando mais fluido, crucial para o processamento de hidrocarbonetos em unidades de rachaduras. Tubos especiais atendem a geometrias específicas, para GB 9948.

As aplicações incluem fornos de rachaduras, trocadores de calor, linhas de transferência, e bobinas de reator, com dimensões (OD 10-426 mm, WT 1.5-50 mm, comprimento até 12 m), por GB/T9948 Fabricante de tubos sem costura.