หน้าแปลนแรงดันสูง อุณหภูมิสูง- (HPHT) ได้รับการออกแบบมาเพื่อการบริการที่สูงกว่า 900 องศา F และ/หรือคลาส 900 ขึ้นไป สภาวะที่รุนแรงเหล่านี้ต้องใช้วัสดุโลหะผสมเหล็กสูตรพิเศษเพื่อต้านทานการคืบคลาน การเกิดออกซิเดชัน การโจมตีของไฮโดรเจน และความล้าจากความร้อน การเลือกหน้าแปลน HPHT ที่เหมาะสมจะป้องกันความล้มเหลวร้ายแรงจากการแตกของครีปและกลไกการย่อยสลายที่อุณหภูมิสูงอื่นๆ-
HPHT Flanges คืออะไร?
หน้าแปลน HPHT ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้ทนทานต่อสภาวะการทำงานที่มีความต้องการมากที่สุดในการผลิตพลังงาน กระบวนการไฮโดรโพรเซสของโรงกลั่น และการแตกร้าวของปิโตรเคมี พวกเขาต้องการวัสดุที่รักษาความแข็งแรงทางกลที่อุณหภูมิซึ่งเหล็กกล้าคาร์บอนจะสูญเสียความแข็งแรงอย่างรวดเร็วและล้มเหลว การออกแบบต้องคำนึงถึงการเสียรูปของการคืบ การแตกของความเครียด การขยายตัวเนื่องจากความร้อน และการโจมตีของไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูง- หน้าแปลนเหล็กคาร์บอนมาตรฐานไม่เหมาะกับบริการ HPHT เฉพาะโลหะผสมเหล็กและวัสดุที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก-เท่านั้นที่สามารถให้ความแข็งแรงต่ออุณหภูมิสูง-ที่จำเป็นและทนต่อสภาพแวดล้อมได้
ตัวเลือกวัสดุสำหรับบริการ HPHT
มีเกรดโครเมียม-โมลิบดีนัมและอัลลอยด์ขั้นสูงหลายเกรดสำหรับการใช้งานหน้าแปลน HPHT โดยแต่ละเกรดให้ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง-ในระดับที่แตกต่างกัน:
| วัสดุ | ข้อมูลจำเพาะ | อุณหภูมิสูงสุด | ลักษณะสำคัญ | การสมัครหลัก |
|---|---|---|---|---|
| 1-1/4Cr-1/2Mo | ASTM A182 F11 | 1100 องศา F | ต้านทานการคืบปานกลาง เชื่อมได้ดี | ท่อไอน้ำ ท่อเครื่องทำความร้อน |
| 2-1/4Cr-1Mo | ASTM A182 F22 | 1100 องศา F | ทนทานต่อการให้บริการของไฮโดรเจน ความแข็งแรงในการคืบคลานที่ดี | เครื่องปฏิกรณ์แบบไฮโดรโพรเซสซิง |
| 9Cr-1Mo-V | ASTM A182 F91 | 1200 องศา F | มีความแข็งแรงในการคืบสูง ทนต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดีเยี่ยม | โรงไฟฟ้าขั้นสูง |
| 9Cr-0.5Mo-1.8WV | ASTM A182 F92 | 1200 องศา F | ปรับปรุงความแรงของคืบคลานเหนือ F91 | ไอน้ำเหนือวิกฤตยิ่งยวด- |
| อินโคเนล 625 | ASTM B564 UNS N06625 | 1800 องศา F | ทนต่ออุณหภูมิและการกัดกร่อนสูง | ส่วนประกอบเตา |
การเลือกคลาสความดัน
โดยทั่วไปแอปพลิเคชัน HPHT จะใช้คลาสแรงดันสูงสุด คลาส 900 เป็นเรื่องธรรมดาสำหรับการวางท่อติดผนังหนัก-ในโรงกลั่นและการใช้งานด้านพลังงาน ต้องใช้คลาส 1500 สำหรับท่อป้อนเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้กระบวนการไฮโดรโพรเซสซิงและท่อน้ำทิ้งที่แรงดันเกิน 2000 psi คลาส 2500 ได้รับการระบุสำหรับการใช้งานที่รับแรงกดดันสูงและระบบผนังหนา-ในการประมวลผลด้วยพลังน้ำแรงดันสูง- ระดับแรงดันสูงต้องใช้ขั้นตอนการเชื่อมแบบพิเศษและ-การให้ความร้อนหลังการเชื่อม ข้อต่อแบบวงแหวน (RTJ) เป็นมาตรฐานสำหรับบริการ HPHT เนื่องจากให้การปิดผนึกโลหะ{13}}กับ-โลหะที่เชื่อถือได้มากที่สุดในสภาวะที่รุนแรง
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบสำหรับบริการ HPHT
คืบคลานคือเวลา-การเปลี่ยนรูปพลาสติกของวัสดุภายใต้ความเค้นต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูง สำหรับเหล็กกล้าโครเมียม- โมลิบดีนัม การคืบจะมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 องศา F และต้องนำมาพิจารณาในการคำนวณอายุการออกแบบหน้าแปลนความเครียดแตกคือกลไกความล้มเหลวตามเวลา{0}}ที่เกิดขึ้นเมื่อการเปลี่ยนรูปของคืบถึงระดับวิกฤตการขยายตัวทางความร้อนความแตกต่างระหว่างท่อและอุปกรณ์ต้องได้รับการรองรับโดยการวิเคราะห์ความยืดหยุ่นของท่อที่เหมาะสมการปั่นจักรยานด้วยความร้อนระหว่างการเริ่มต้น-และปิดเครื่องจะทำให้เกิดภาระที่ล้าซึ่งอาจนำไปสู่การแตกหักได้การโจมตีของไฮโดรเจนเกิดขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนกระจายตัวเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง ทำปฏิกิริยากับคาร์ไบด์จนเกิดมีเธน และทำให้เกิดการสลายคาร์บอนและการแยกส่วนภายใน
การใช้งาน
หน้าแปลน HPHT ใช้ในวงจรเครื่องปฏิกรณ์แบบไฮโดรแคร็กกิ้งและไฮโดรทรีตติ้ง โดยแรงดันส่วนของไฮโดรเจนเกิน 1500 psi และอุณหภูมิสูงถึง 800 องศา F ท่อหน่วยการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาของไหล (FCC) จัดการกับ-ตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงและส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน ระบบไอน้ำแรงดันสูง-ในโรงไฟฟ้าทำงานที่สภาวะวิกฤตยิ่งยวดเกิน 3200 psi และ 1000 องศา F การเชื่อมต่อเตาและท่อทำความร้อนจะถ่ายเทของเหลวในกระบวนการที่อุณหภูมิสูงขึ้น ระบบท่อของโรงงานซินแก๊สและแปรสภาพเป็นแก๊สรองรับ-ก๊าซสังเคราะห์อุณหภูมิสูง-ที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงซึ่งมีไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์
การเชื่อมและการรักษาความร้อน
การอุ่นเครื่องและการควบคุมอุณหภูมิระหว่างทางถือเป็นสิ่งสำคัญเมื่อทำการเชื่อมวัสดุโครเมียม-โมลิตีเพื่อป้องกันไฮโดรเจน-เกิดการแตกร้าว ต้องใช้ความร้อนหลังการเชื่อม-สำหรับวัสดุโครเมียม-โมลีที่เกินขีดจำกัดความหนาที่ระบุใน ASME B31.3 วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมจะต้องตรงกับองค์ประกอบของวัสดุฐานเพื่อรักษาคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อม อัตราการทำความเย็นที่ควบคุมได้หลังการเชื่อมช่วยป้องกันการก่อตัวของโครงสร้างจุลภาคที่แข็งและเปราะ การทดสอบความแข็งหลังจาก PWHT ยืนยันว่าสามารถบรรเทาความเครียดที่ต้องการได้สำเร็จ การเชื่อมชนทั้งหมดในบริการ HPHT ต้องมีการตรวจปริมาตร 100% โดยการตรวจด้วยรังสีหรือการทดสอบอัลตราโซนิก
ต้องการหน้าแปลน HPHT สำหรับการบริการขั้นสุดยอดใช่ไหม
ติดต่อทีมวิศวกรของเราเพื่อรับการเลือกวัสดุหน้าแปลน HPHT โดยผู้เชี่ยวชาญและการสนับสนุนข้อกำหนด
