فلج های فولاد آلیاژ درفش های فولاد آلیاژ B462 N08020 برای نفت
1مقدمه
در شبکه پیچیده صنعت نفت، جایی که استخراج، حمل و نقل و تصفیه نفت و گاز در شرایط سخت انجام می شود، یکپارچگی اجزای قابل مذاکره نیست.فلانژ های فولادی آلیاژ، به ویژه فلانج های جوش آلیاژ فولاد B462 N08020 ، به عنوان عناصر حیاتی ظاهر می شوند. این فلانج ها گره هایی هستند که اتصال های امن را در خط لوله ها، راکتورها،و امکانات ذخیره سازی، مقاومت در برابر فشار بالا، دماهای شدید و مواد خوردنی که در بخش نفت بومی هستند.
2فلنج های فولادی آلیاژ تراشیده: یک مرور کلی
2.1 فرآیند تولید
ساخت فلنج های فولادی آلیاژ ساخته شده یک فرآیند دقیق است که با فولادی آلیاژ با دقت انتخاب شده شروع می شود. فولادی که به حالت انعطاف پذیر گرم می شود،به طور معمول در محدوده دما کنترل شده دقیقاین درجه حرارت بسته به ترکیب مخصوص آلیاژ متفاوت است، اما به طور کلی، اجازه می دهد که فولاد بدون از دست دادن خواص مکانیکی مطلوب خود شکل بگیرد.
جعل با استفاده از مدفوع باز یک روش رایج است که در آن فولاد بین دو مدفوع قرار می گیرد و مدفوع بالا بارها و بارها با چکش یا فشار برای شکل دادن به فولاد مورد استفاده قرار می گیرد.اين روش براي توليد فلانژ هاي سفارشي مناسب استدر مقابل، جعل محور بسته شامل قرار دادن فولاد در یک محور حفره بسته است. هنگامی که فشار اعمال می شود، فولاد حفره را پر می کند.که منجر به یک فلنج با ابعاد بسیار دقیق می شوداين روش براي توليد انبوه مناسب تر است.
روش دیگری، جعل فرسوده، بر افزایش قطر یک بخش خاص از فلنج تمرکز دارد. فولاد در جای خود نگه داشته می شود، و یک نیروی فشرده سازی به انتهای آن اعمال می شود،باعث گسترش آن می شودپس از جعل ، فلنج ها اغلب تحت فرآیندهای ماشینکاری مانند برش ، حفاری و آسیاب قرار می گیرند تا ابعاد نهایی و یک سطح صاف را به دست آورند.
2.2 انواع فلنج های فولادی آلیاژ ساخته شده
2.2.1 اسلیپ - روی فلنج
فلنج های اسلیپ با سوراخ کمی بزرگتر از قطر بیرونی لوله طراحی شده اند. آنها در انتهای لوله اسلیپ می شوند.و یک جوش فیله به هر دو قطر داخلی و خارجی اتصال لوله فلنج اعمال می شوداین نوع فلنج نسبتا آسان برای نصب است، و آن را به یک انتخاب محبوب برای برنامه های فشار پایین به متوسط در صنعت نفت. به عنوان مثال،در برخی از لوله های پالایشگاه که فشار آن از یک آستانه مشخص فراتر نمی رودبا این حال، ظرفیت تحمل بار آنها در مقایسه با انواع دیگر تا حدودی محدود است و ممکن است برای محیط های با استرس بالا مناسب نباشد.
2.2.2 فلنج های گردن جوش
فلنج های گردن جوش دارای یک هسته مخروطی هستند که به تدریج از چهره فلنج به اتصال لوله انتقال می یابد. این طراحی اجازه می دهد تا جریان صاف مایع،کاهش آشفتگی و به حداقل رساندن کاهش فشارمحور مخروط همچنین باعث افزایش قدرت می شود، که فلنج های گردن جوش را برای کاربردهای فشار بالا و دمای بالا ایده آل می کند.در خط لوله های نفتی طولانی که نفت خام یا گاز طبیعی را با فشار بالا حمل می کنند، فلنج های گردن جوش به طور معمول استفاده می شود. اتصال بین فلنج و لوله با استفاده از یک جوش بُت انجام می شود که مفصل را بیشتر تقویت می کند و یک اتصال ضد نشت را تضمین می کند.
2.2.3 فلنج های جوش سوکت
فلنج های جوش سوکت دارای یک سوراخ مانند سوراخ هستند که در آن لوله وارد می شود. سپس یک جوش فیله در اطراف خارج از سوکت برای حفظ لوله اعمال می شود.این فلنج ها معمولاً در لوله های قطر کوچک یا در مناطقی که فضا محدود است استفاده می شونددر صنعت نفت، آنها را می توان در خطوط ابزار و یا در واحدهای پردازش فشرده یافت.که در کاربردهایی که خط لوله ممکن است در معرض لرزش یا بارگذاری چرخه ای باشد مفید است..
2.2.4 فلنج های کور
فلنج های کور دیسک های جامد با سوراخ های بولت در اطراف دور هستند. آنها برای بسته شدن انتهای یک لوله، شیر یا ظرف تحت فشار استفاده می شوند. در صنعت نفت،فلنج های کور در طول عملیات نگهداری ضروری هستندبه عنوان مثال، زمانی که یک بخش از خط لوله نیاز به جداسازی برای بازرسی یا تعمیر دارد، یک فلنج کور می تواند برای جلوگیری از جریان مایعات نصب شود.براي مقاومت در برابر فشار بالا طراحی شده اند، زیرا آنها اغلب در معرض کل نیروی فشار داخلی در لوله هستند.
2.2.5 فلنج های مفصل ران
فلنج های مفصل حلق شامل دو قسمت است: یک پای پای و یک فلنج آزاد. پای پای به لوله جوش داده می شود.و فلنج گشاده می تواند در اطراف انتهای stub برای تراز آسان در طول نصب چرخشاین نوع فلنج در مواردی که نیاز به جداسازی و جمع آوری مکرر دارد، مانند مناطقی که نگهداری منظم یا اصلاح سیستم لوله کشی لازم است، مفید است.در برخی از کارخانه های پتروشیمی، فلنج های مفصل حلق در بخش های خط لوله استفاده می شوند که نیاز به دسترسی دوره ای برای تمیز کردن یا بازرسی دارند.
3. فلنج جوش فولاد آلیاژ B462 N08020
3.1 ترکیب شیمیایی
فلنج جوش آلیاژ فولاد B462 N08020 که به عنوان آلیاژ 20 نیز شناخته می شود، دارای ترکیب شیمیایی با دقت طراحی شده است که آن را با خواص استثنایی برخوردار می کند. عنصر غالب نیکل است،که پایه آلیاژ را تشکیل می دهد و سطح بالایی از مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می کندکروم در مقادیر قابل توجهی، به طور معمول در محدوده 19-21٪ وجود دارد. کروم با اکسیژن در محیط واکنش نشان می دهد تا یک لایه اکسید منفعل را در سطح فلنج تشکیل دهد.این لایه به عنوان یک مانع محافظ عمل می کند، جلوگیری از اکسیداسیون و خوردگی بیشتر.
آهن به عنوان ماتریس آلیاژ عمل می کند و به قدرت کلی و یکپارچگی ساختاری آن کمک می کند.مقاومت آلیاژ را در برابر خوردگی حفره و شکاف افزایش می دهد، که اشکال رایج خوردگی در صنعت نفت هستند. مس، در 3 تا 4٪، مقاومت در برابر خوردگی را به ویژه در محیط های اسیدی بهبود می بخشد.آلیاژ حاوی نیوبیوم (Nb)، که در مقدار معادل 8 برابر محتوای کربن تا حداکثر 1٪ اضافه می شود. نیوبیوم به ثبات آلیاژ در برابر حساسیت کمک می کند.یک فرآیند که می تواند منجر به از دست دادن مقاومت در برابر خوردگی در برخی از آلیاژ ها شود.
3.2 خواص مکانیکی
فلنج جوشکاری فولاد آلیاژ B462 N08020 دارای خواص مکانیکی چشمگیر است.دارای حداقل مقاومت کششی 80 ksi (551 MPa) و حداقل مقاومت کششی 35 ksi (241 MPa)طول کشش در زمان شکستن حداقل 30٪ است که نشان دهنده انعطاف پذیری خوب است.این ترکیب قدرت و انعطاف پذیری به فلنج اجازه می دهد تا بدون شکستگی در برابر فشار بالا مقاومت کند و تا حدودی قبل از شکست پلاستیکی شود.
این آلیاژ همچنین خواص مکانیکی خود را در دمای بالا حفظ می کند.جایی که خط لوله ها و تجهیزات ممکن است در دمای بالا در طول فرآیند پالایش یا در طول حمل مایعات داغ کار کنندمقاومت درجه حرارت بالا آلای 20 تضمین می کند که فلنج ها در چنین شرایطی نرم شدن قابل توجهی یا از دست دادن ظرفیت حمل را تجربه نمی کنند.
3.3 مقاومت در برابر خوردگی
یکی از قابل توجه ترین ویژگی های فلج جوش آلیاژ فولاد B462 N08020 مقاومت خارق العاده آن در برابر خوردگی است.این مقاومت عالی در برابر خوردگی عمومی در طیف گسترده ای از محیط های شیمیایی ارائه می دهدبه طور خاص، به اسیدهای مانند اسید سولفوریک، اسید فسفوریک و اسید نیتریک بسیار مقاوم است. در فرآیند تصفیه نفت، این اسید ها معمولا در مراحل مختلف استفاده می شوند.و توانایی فلنج برای مقاومت در برابر اثرات خوردنی آنها برای حفظ یکپارچگی تجهیزات ضروری است.
این آلیاژ همچنین مقاومت قابل توجهی نسبت به خوردگی ناشی از کلراید دارد. کلرایدها اغلب در نفت خام، آب دریا (در عملیات دریایی) و در برخی جریان های فرآیند در پالایشگاه ها وجود دارند.خوردگی ناشی از کلراید می تواند منجر به سوراخ شدن و ترک خوردگی شود، که می تواند به شدت ایمنی و قابلیت اطمینان لوله ها و تجهیزات را به خطر بیندازد.و مولیبدن در آلیاژ 20 یک اثر همبستگی را فراهم می کند که به طور موثر مکانیسم های خوردگی ناشی از کلرید را مهار می کند.
علاوه بر این، اضافه کردن نیوبیوم در آلیاژ به جلوگیری از خوردگی بین دانه ای کمک می کند. خوردگی بین دانه ای در امتداد مرز دانه های فلز رخ می دهد،و این می تواند یک مشکل قابل توجهی در برخی از آلیاژ ها باشد، به خصوص آنهایی که تحت جوش و یا دیگر فرآیندهای گرمایی درمان شده اند.نیوبیوم تضمین می کند که مقاومت خوردگی فلنج حتی پس از ساخت و نصب دست نخورده باقی می ماند.
4کاربرد در صنعت نفت
4.1 عملیات های قبل از تولید
4.1.1 چاه های نفت و گاز
در محیط های خشن چاه های نفت و گاز، فلنج جوش آلیاژ فولاد B462 N08020 در اجزای حیاتی مانند مجموعه های سر چاه استفاده می شود.سر چاه رابط بین مخزن زیرزمینی و امکانات سطحی است، و باید در برابر فشارهای بالا، مایعات خوردنی چاه و استرس های مکانیکی مقاومت کند. فلنج های موجود در مجموعه سر چاه برای اتصال لوله ها، شیرها و لوازم مختلف استفاده می شود.مقاومت بالای آلیاژ ۲۰ در برابر خوردگی، فلنج ها را از ترکیبات حاوی گوگرد محافظت می کند.، کلریدها و اسیدهایی که در مایعات چاه وجود دارند.
فلانژها همچنین در لوله های تولید استفاده می شوند که نفت و گاز را از مخزن به سطح حمل می کنند. این لوله ها در معرض فشار و دمای بالا قرار دارند.و قدرت مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی فلنج B462 N08020 اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت آنهاعلاوه بر این، در طول فرآیند حفاری، زمانی که چاه تکمیل می شود، فلنج های ساخته شده از این آلیاژ ممکن است در تجهیزات تکمیل برای اطمینان از اتصال امن و خروجی است.
4.1.2 پلتفرم های دریایی
پلیفرم های دریایی با چالش های ترکیبی از تولید نفت و گاز با فشار بالا و محیط زیست دریایی بسیار خوردنی روبرو هستند. آب دریا مملو از نمک می تواند به سرعت فلزات محافظت نشده را خورد کند.فلانژ های فولادی آلیاژ، به ویژه نوع B462 N08020، به طور گسترده ای در سیستم های لوله کشی در پلتفرم های دریایی استفاده می شود.آنها خط لوله های زیر دریایی را که نفت و گاز را به پلتفرم می رسانند با امکانات پردازش و ذخیره سازی در پلتفرم متصل می کنند.
فلنج ها همچنین در خط لوله هایی که محصولات فرآوری شده را به مخازن ذخیره سازی یا صادرات حمل می کنند استفاده می شوند.توانایی آلیاژ ۲۰ در مقاومت در برابر خوردگی ناشی از کلراید آن را به یک انتخاب ایده آل برای این کاربرد تبدیل می کندعلاوه بر این، خواص قدرت بالا از فلنج ها اجازه می دهد تا آنها را به مقاومت در برابر بار های پویا مرتبط با عملیات دریایی، مانند حرکت پلتفرم به دلیل امواج و جزر و طوفان.
4.2 عملیات های نیمه جریان
4.2.1 حمل و نقل لوله
خط لوله های طولانی مدت، رگ های صنعت نفت متوسط هستند، که مقدار زیادی نفت خام، محصولات تصفیه شده و گاز طبیعی را حمل می کنند.فلنج های فولاد آلیاژ ساخته شده نقش حیاتی در تضمین یکپارچگی این خط لوله ها دارندفلنج های B462 N08020 در مفاصل لوله، اتصالات شیر و در نقاط تغییر جهت یا ارتفاع لوله استفاده می شوند.
این فلنج ها باید با فشار داخلی بالای مایعات جاری مقاومت کنند، که می تواند بسته به نوع محصول حمل شده و فاصله حمل متفاوت باشد.همچنین باید در برابر نیروهای خارجی مانند حرکت زمین مقاومت کنندمقاومت در برابر خوردگی آلیاژ 20 از فلنج ها در برابر مواد خوردگی موجود در خاک، آب و در برخی مواردخود محصولات حمل شدهدر مناطقی که خط لوله ممکن است رودخانه ها یا سایر آب ها را عبور کند، مقاومت فلنج ها در برابر خوردگی ناشی از آب به ویژه مهم است.
4.2.2 ترمینال های ذخیره سازی
در ترمینال های ذخیره سازی، جایی که حجم زیادی از محصولات نفتی در مخازن ذخیره می شوند،فلنج های فولاد آلیاژ ساخته شده در سیستم های لوله کشی استفاده می شوند که مخازن را به امکانات بارگیری و تخلیه متصل می کنندفلنج ها باید قادر به تحمل انتقال مایعات در فشارها و دماهای مختلف، بسته به نوع محصول و شرایط ذخیره سازی باشند.
به عنوان مثال، در یک ترمینال ذخیره نفت خام، فلنج ها ممکن است در معرض اجزای اسیدی و حاوی گوگرد نفت خام قرار بگیرند.مقاومت عالی در برابر خوردگی فلنج های B462 N08020 تضمین می کند که آنها می توانند این محیط خشن را بدون خوردگی یا ایجاد نشت تحمل کنندعلاوه بر این، در طول عملیات بارگیری و تخلیه، فلنج ها باید قادر به مهر و موم محکم باشند تا از ریزش جلوگیری کنند و انتقال ایمن محصولات را تضمین کنند.
4.3 عملیات پایین خط
4.3.1 پالایشگاه های نفت
پالایشگاه های نفتی تاسیسات صنعتی پیچیده ای هستند که در آن نفت خام به طیف گسترده ای از محصولات پالایش شده تبدیل می شود.فرآیند پالایش شامل یک سری واکنش های شیمیایی و جدایی است که در واحدهای مختلف در پالایشگاه انجام می شودفلنج های فولادی آلیاژ ساخته شده، به ویژه نوع B462 N08020، به طور گسترده ای در سیستم های لوله ای که این واحدها را به هم متصل می کنند، استفاده می شوند.
در واحدهای بازیابی گوگرد، جایی که گوگرد هیدروژن به گوگرد عنصر تبدیل می شود، فلنج ها در معرض ترکیبات حاوی گوگرد بسیار خوردنی قرار می گیرند.مقاومت در برابر خوردگی از آلیاژ 20 اجازه می دهد تا فلنج ها برای حفظ یکپارچگی خود را در این محیطدر واحدهای تصفیه اسید، جایی که اسید ها برای حذف ناخالصی ها از نفت خام یا محصولات میانگین آن استفاده می شوند، فلنج های B462 N08020 می توانند به اثرات خوردنی اسید ها مقاومت کنند.اطمینان از عملکرد بدون مشکل واحد.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!