在石油开采、石油精炼和石油化工中,其工作环境是非常恶劣,在其设备中很多是用不锈钢管制造的,下面将简要介绍。
1. 在油气开采、炼油厂设备中不锈钢的选用
在油田、油井口的输送管道、油田用空气冷却器以及酸性气井摇臂支杆的工作环境中含有水、油、H2S、NaCl、CO2、湿天然气等,一般选择022Cr22Ni5Mo3N 双相不锈钢管。该钢具有耐晶间腐蚀性能和耐均匀腐蚀性,优于022Cr19Ni10(304L)和022Cr17Ni12Mo2(316L)等奥氏体不锈钢管,广泛应用于油气井方面。
炼油工业是双相不锈钢管使用较多的领域之一,主要用在常减压蒸馏、催化裂化和加氢脱硫装置,一些厂家采用了022Cr18N15Mo3Si2N双相不锈钢,取得了良好的使用效果,最长已使用20年。
另外,双相不锈钢在石油化工中已获得成功应用,其典型应用,见表6-5。
2. 石油化工中不锈钢的应用
石油化学工业腐蚀环境中反应温度较高,介质中常含有高浓度和中等浓度的氯化物,容易诱发不锈钢管的应力腐蚀断裂,设备多选用双相不锈钢制造,或使用超级双相不锈钢。如聚氯乙烯(PVC)生产装置中的汽提塔和换热器应用的022Cr25Ni6Mo3Cu2N(255)超级双相不锈钢;氯乙烯生产装置中的氧氯化反应器、HC1冷却器、氯乙烯塔氧氯化反应器应用的 022Cr19Ni5Mo3Si2N、022Cr25Ni7Mo3WCuN等双相不锈钢;在聚乙烯醇装置的醋酸精馏塔管道中应用的015Cr20Ni18Mo6CuN奥氏体不锈钢;在甲醇合成器中的冷凝器上应用的 022Cr19Ni5Mo3Si2N、022Cr23Ni5Mo3N(2205)双相不锈钢;其他石油化工设备选用的022Cr25Ni7Mo4N(2507)、022Cr23Ni5Mo3N(2205)等双相不锈钢管也可延长石油化工设备的寿命。
在石油化工中使用的硫酸浓度范围变化很大,温度可达100℃左右,一些工艺环节使用硫酸的浓度和温度条件,见表6-6。不锈钢的选用可按化学工业硫酸工业中的材料使用原则进行选择。
石油化工所使用的H2SO4条件,见表6-7。
肥料、化学纤维工业,由于在很多情况下需要处理硫酸、硫酸盐、磷酸、纺丝液,所以06Cr17Ni12Mo2(316)钢等含钼的奥氏体不锈钢钼和含铜的06Cr18Ni12Mo2Cu2 奥氏体不锈钢以及015Cr21Ni26Mo5Cu2(901L)、20(20Cr-30Ni-2Mo-3Cu)、20Cr-24Ni-3Si-3Mo-2Cu等高镍耐腐蚀性不锈钢,都被广泛应用。因此,在化学工业设备上,就钢种来说,对奥氏体特别是含钼的Cr-Ni-Mo系列奥氏体不锈钢的需求是很多的。