08Cr2AlMo换热器用无缝钢管
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一、08Cr2AIMo钢是上海材料所与江阴兴澄钢厂研制的抗HS应力腐蚀开裂的热交换器专用钢种,通过添加少量合金元素Cr、AI、Mo,经炉外精炼等*工艺与质量控制手段,碳含量较低,纯净度较高,硬度降低,使钢具有较高的可焊性与制造性,以及具有较高的抗KS一KO,抗HZS一HCN一H=O腐蚀能力。根据上海材料所试验,08Cr2AIMo在较高浓度HCI溶液中运转腐蚀率远较碳钢低,但在较低浓度(<1% HC1)中08Cr2AIMo腐蚀率与碳钢差不多,而实际减顶或常顶换热器中,物料中含C1一般只有数十至数百PPM,不会超过1%HCI。所以08Cr2AIMo腐蚀性能应与碳钢差不多,说明该钢虽抗H=S腐蚀,但难于抵抗一定浓度的CI一的侵蚀。此外,如换热器设计制作时材料不配套,管子是08Cr2AIMo折流板与管板采用16Mn或碳钢,后者加速腐蚀,腐蚀产物结垢在。08Cr2AIMo管子外壁上,造成垢下腐蚀,也是易引起穿孔的一个原因。锦西石化分公司认为08Cr2AIMo受pH值影响较大,在酸性条件下耐蚀性不如碳钢。
二、08Cr2AIMo交货状态
正火或正火+回火。
三、08Cr2AIMo化学成分C:0.05-0.1,Mn:0.2-0.5,Si:0.17-0.4,S:<=0.025,P:<=0.025,Cr:2.0-2.5,Al:0.3-0.7,Mo:0.3-0.4。
机械性能 屈服强度>=220 MPA 抗拉强度 380-540 MPA。
化学成分(质量分数)/% | |||||||
C | Si | Mn | Cr | Al | Mo | P | S |
0.05-0.1 | 0.17-0.40 | 0.20-0.50 | 2.0-2.5 | 0.3-0.7 | 0.3-0.4 | ≤0.025 | ≤0.025 |
五、09CrCuSb力学性能
拉伸试验 | 冲击试验 | 弯曲试验 | ||||
抗拉强度MPA | 屈服强度MPA | 断后伸长率A% | ||||
不小于 | ||||||
380-540 | 220 | 25 |
1、 08Cr2AlMo钢的化学成分。与12Cr2AIMoV钢相比,08Cr2AlMo钢保留了耐腐蚀元素Cr,AI及Mo的含量,降低了钢的碳含量,并不加钒,使生产出的钢管既保持了高的抗硫化氢腐蚀的能力,同时又满足了热交换器的制造工艺;
2、 8Cr2A1Mo钢力学性能。08Cr2A1Mo钢主要用作热交换器管束,其常用规格有两种,Ф19X2mm和Ф25X2.5mm,采用冷拔拉管,最后经退火处理,其显微组织为铁素体+珠光体,晶粒度为8级,非金属夹杂物如硫化物(低于o.5级)和氧化物(低于0,5级)都远小于L5级,说明该钢具有较高的纯净度。
08Cr2AlMo钢的硬度比12Cr2AIMoV钢低40—50HB,从室温到500℃高温的拉伸力学性能变化不大, 08Cr2AlMo钢的冲击功随温度的变化无明显的突变点,但在-60℃时,断口晶状百分率为46%,所以确定该钢的脆性转变温度在-60℃以下。 同时0802AJMo钢具有高的高温力学性能及低的脆性转变温度,使用温度范围为-20℃到400℃。
3、 08Cr2A1Mo钢的抗腐蚀能力。 对 08Cr2AlMo钢、12Cr2A1MoV钢、12Cr2Mo钢和10号钢四种管材及其同种材料焊缝进行抗硫化氢应力腐蚀试验,按照ASTMG38标准加工的C型试样并预加载80%,实验温度和溶液的成分及浓度等按TM01-77-90标准执行,即温度为24土3℃,溶液为5%氯化钠+0.5%冰醋酸水溶液,硫化氢气体通入至饱和,初始酸度值pH值等于3,实验期间pH值不超过4.5。
实验结果发现12Cr2Mo钢及10号钢的焊缝在H2S介质中发生应力腐蚀裂纹,而08Cr2A1Mo钢母材与焊缝均未裂,08Cr2AlMo钢在上述标准的硫化氢试验溶液中的均匀腐蚀率为0.2mg/cm2h。
4、08Cr2AlMo钢管和钢板的常用规格:
钢管常用规格:外径Ф16-66mm,壁厚1.5-8mm
钢板的常用规格:
板厚 :6;8;10;12 mm ,宽度 18000mm,长度5-8m
锻件
>Ф1000mm II级:III级
≥1000mm II级:III级
5、 08Cr2AlMo的应用实况。A 石蜡加氢高压氢气换热器。某厂08Cr2AlMo钢管应用于石蜡加氢换104(高压氢气换热器)管束。原用12Cr2Mo材质制造,两台12Cr2Mo管束寿命仅4-5个月,99年6月,兴澄钢管厂批试制出的08Cr2AlMo新钢种制造的换104管束投用,至2000年5月更新,第二台08Cr2AlMo管束自2000年5月投用至2001年9月发生泄漏,试压检查发现一根管子漏,用堵头堵死后继续使用,两台08Cr2A1Mo管束的寿命分别为11个月和15个月,比原12Cr2Mo管束延长了2-3倍,这是08Cr2AlMo新钢种在此特定工况条件中的尝试。
B 2#催化装置换热器。2#催化装置换热器99年9月更新管束时材质改用08Cr2AlMo,2000年10月装置检修时检查,经过一年多运行管束完好如初.到2001年该台设备仍在正常运行,寿命已超过2年。
目前已有20余台(片)冷换设备应用了08Cr2A1Mo新钢种,使用范围从石蜡加氢扩大到催化裂化,蒸馏、延迟焦化,丙烷脱沥青.汽柴油加氢等炼油装置,涉及介质有富吸收油、汽油,柴油、氢丙烷、循环水(其中经测定,1#蒸馏循环水中Cl—含量达100~1000ppm)等,使用设备的结构型式有浮头式、U型管式及空冷双金属翅片管束,目前这些设备都在正常运行之中,
08Cr2AlMo作为一种热交换器防腐新钢种,经过目前的使用考验,效果明显,延长了设备使用寿命,降低了修理费用,为炼油装置长周期安全运行提供了有力的保证,具有良好的杜会故益和经济效益。1999年8月获由全国压力容器委员会等单位颁发的技术评审证书。评为2000年度国家新产品,2001年9月通过中国石化《换热器用防腐新钢种08Cr2AlMo开发研制应用》技术鉴定,2001年荣获中国钢铁工业协会颁发的冶金实物质量金杯奖。2001年10月15日以“抗硫化氢应力腐蚀开裂铬铝钼钢-08Cr2AlMo钢”申请,2003年6月国家有关部门颁发了证书。
08Cr2AlMo无缝钢管已纳入加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则))SH/T3096-2001标准中。