石油炼化行业生产具有操作温度范围宽（低温条件时可达-196℃，高温时可达500℃以上）、操作压力复杂（有外压、真空、常压、中压、高压、超高压）、操作环境中介质复杂（存在腐蚀性、磨损性、易燃、易爆、有毒等固态、气态、液态及各种混合介质氯化物、硫化物和其他盐类）的特点。由于石化行业复杂的温度、压力及介质环境，目前使用的多为奥氏体不锈钢（含耐热钢）。双相不锈钢由于具有特殊的耐腐蚀性能，在石化行业中正迅速拓展运用；其他如铁素体、马氏体及沉淀硬化不锈钢、铸造不锈钢等也在石化装置的压缩机缸体、泵壳和搅拌轴等需要高强度、耐磨损的部件上得到应用。
针对石化系统不同的腐蚀环境，应正确合理选用不锈钢。按生产装置设备设计要求，对于普通环境多采用普通不锈钢，以304类奥氏体不锈钢为主；高强度时采用加氮或马氏体、沉淀硬化不锈钢；需耐热时采用含碳较高的高Cr-Ni钢，需低温时多采用300系列不锈钢；特别对于有耐腐蚀要求的，如抗晶间腐蚀时采用超低碳或稳定化不锈钢，抗卤素离子点蚀与缝隙腐蚀的采用高CrNiMo不锈钢，抗应力腐蚀破 裂的采用双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢与某些铁素体不锈钢等。
在几个不锈钢钢类中，目前使用的多为奥氏体类不锈钢，特别是在炼油、油气储存及集输、化工等设备中应用广泛。在不锈钢品种的选择上，一般以304为主，其中304（18-8类）牌号的不锈钢板、管锻件用量最大，316、304L、316L的板、管、锻件用量较大，还有TP321、TP347、TP316牌号的锅炉管、换热器用量也较大。例如，304不锈钢用于建造聚合物储罐、热交换器外壳等；部分反应器塔内件使用316L、TP347等；输送冰醋酸的液体汽车（火车罐车）一般使用304和306钢板；在500～600℃使用的石化装置，其设备与管道材料一般以选用各种奥氏体不锈钢为主，如304H、316、321等奥氏体不锈钢已得到了广泛应用；对于生产尿素的装置，由于存在氨基甲酸铵冷凝液，有较强的腐蚀性，一般在汽提塔、分离器、冷凝器中使用316L不锈钢；在原油勘探和开发中常用含Cr22以上的不锈钢无磁钻铤和钻杆。表3-1-1给出了部分常用于石化行业的304、316类不锈钢管的应用情况。
石化行业中的还原性介质、强氧化性介质及含卤素离子且温度较高的腐蚀介质，会引起点蚀、缝隙腐蚀与应力腐蚀破裂（SCC）。为解决其局部腐蚀问题，主要通过采用双相不锈钢与高NiCrMo合金含量的超级奥氏体不锈钢。例如，海水净化工艺装置用904L不锈钢板材及不锈钢管材、炼油工艺常减压装置的常压塔塔顶采用Al-6XN超级衬里的复合材料、上海石化醋酸回收塔为904L塔体。在国外，瑞典选用了6Mo超级奥氏体不锈钢254SMO制造了湿法工业磷酸储罐及化肥工业氯酸盐结晶器。
双相不锈钢通常含有较高含量的铬、钼、氮，而且具有奥氏体和铁素体各约占一半的双相组织特点，这赋予其优良的耐腐蚀性能（尤其是在含氯环境中优良的耐点蚀及应力腐蚀性能）、较高的强度和良好的焊接性能等。随着国内加工高含硫原油数量的激增，以及原料油直接加氢等新工艺的应用，双相不锈钢在介质腐蚀性较高的石化工业设备、加热炉及管道的应用越来越广。由于具有特殊的耐腐蚀性能，双相不锈钢在石化行业中正迅速得到推广与运用，双相不锈钢管用量逐渐增大。
目前我国石化行业不锈钢材料国产化率水平比较高。如为满足石油、化工行业反应塔、脱硫塔、加氢反应器等大型关键设备对高强度、耐腐蚀、易焊接材料的要求，太钢等企业研发的316、321、304系不锈钢中厚板和精密焊带，已应用于中石油大庆石化、中石化浙江镇海、中海油广东惠州、浙江石化舟山、恒力石化大连长兴岛等千万吨级炼油炼化项目，以及神华宁煤集团、伊泰伊犁能源公司、兖矿集团等百万吨级煤制油项目，产品还出口德国、意大利、沙特、伊朗、科威特、印度、巴基斯坦、马来西亚等国家。太钢热卷成功供应PDO天然气管道项目、阿穆尔天然气项目，中板成功助力中海油江苏LNG配套管道项目、江苏LNG气化高端装备项目。
武进不锈开发了具有自主知识产权的高压临氢用大口径厚壁N08825合金管，产品的机械、理化性能达到国际先进水平，满足高压临氢用合金无缝管的使用要求。产品用于中化泉州1200万吨／年炼油项目（见图3-1-2），替代进口、节约了成本、缩短了交货期，为项目的按时顺利投产奠定了坚实的基础，受到了中化泉州的表扬。武进不锈还为俄罗斯阿菲普斯基炼油厂（见图3-1-3）提供油气输送用TP304／304L、TP316／316L、S31254不锈钢焊管12000余吨，创汇4700万美元；为Horst Kurvers Gmbh 提供双相钢无缝钢管2500余吨，创汇1600万美元。
大明不锈钢服务石化、空分等行业，主要包括大型容器的制作，材料涵盖普通不锈钢、超级奥氏体不锈钢、双相不锈钢、镍基合金等；LNG项目大型储罐的制造、LNG等行业小型容器的制造，主要材料为304、316L等；同时还涵盖角钢、法兰、封头、结构件等的综合配套，如图3-1-4～图3-1-8所示。
武进不锈开发出了具有优良的抗腐蚀性、低温韧性和良好的低温强度的LNG用大口径焊管，助力大型LNG装备国产化。2009年产品供货江苏LNG项目，作为国内第一个国产化LNG项目，该项目于2011年正式投产（见图3-1-9）。
江苏新宏大集团开发的不锈钢制30万吨大型磷酸装置搅拌设备和反应釜如图3-1-10和图3-1-11所示。
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