石化設(shè)備不銹鋼選用(四)
13、硝酸環(huán)境
在低于65%硝酸生產(chǎn)設(shè)備建議用超低碳的304L鋼代替含Ti、Nb的穩(wěn)定化的321與347鋼,不宜用含鉬的316L鋼。在濃硝酸生產(chǎn)中凱時(shí)娛樂城,接觸85%~98%HNO3及發(fā)煙硝酸的設(shè)備,應(yīng)采用含4%Si的奧氏體不銹鋼。根據(jù)濃度、溫度與用途不同,可選用00Cr14Ni14Si4(≤50℃、98%HNO3)、00Cr17Ni15Si4Nb(≤60℃、98%HNO3)等代替原蘇聯(lián)的FU654(0Cr18Ni11Si4AlTi)。國(guó)內(nèi)還發(fā)展了Cr5Al6NbTi與Cr13Si4NbRe無鎳耐濃硝酸的鐵素體不銹鋼,由于質(zhì)脆和可焊性差,僅用于60℃以下耐發(fā)煙硝酸鑄件。
14、海水環(huán)境
濱海石化廠常用海水冷卻的換熱器,過去常用鋁黃銅,現(xiàn)采用鈦與雙相不銹鋼,國(guó)外也有采用254SMo。普通不銹鋼易發(fā)生SCC。上海石化廠有3臺(tái)海水冷卻器采用SVS329J2L(1臺(tái))、00Cr25Ni6Mo3CuWN(2臺(tái))。并有ZL9984鋼作海水冷卻器出口管道,受到60℃海水沖刷,經(jīng)10余年使用效果較好。
總結(jié):針對(duì)石化系統(tǒng)不同的腐蝕環(huán)境,根據(jù)國(guó)內(nèi)外成熟經(jīng)驗(yàn),正確合理選用不銹鋼。如按生產(chǎn)裝置設(shè)備設(shè)計(jì)要求,需潔凈的多采用普通不銹鋼;需高強(qiáng)度的采用加氮或沉淀硬化不銹鋼;需高強(qiáng)度的采用加氮或沉淀硬化不銹鋼;需耐熱的采用含碳較高的高Cr-Ni鋼;需低溫的多采用300系列不銹鋼;特別對(duì)需耐腐蝕要求的,如抗晶間腐蝕的采用超低碳或穩(wěn)定化不銹鋼;抗鹵素離子點(diǎn)蝕與縫隙腐蝕的采用高CrNiMo不銹鋼;抗應(yīng)力腐蝕破裂的采用雙相不銹鋼、超級(jí)奧氏體不銹鋼與某些鐵素體不銹鋼等。
不銹鋼雖是優(yōu)異的耐蝕材料,但如果使用不當(dāng)又是一種危險(xiǎn)材料,故要考慮材料的經(jīng)濟(jì)性與安全性。如在某些含Cl-含S環(huán)境,如果無法避免SCC的發(fā)生,就不能追求高合金化,寧可采用耐蝕低合金鋼或0Ccr13鋼避免“優(yōu)材劣用”。但有時(shí)不銹鋼難以解決的則要選用更高級(jí)材料,如鈦與鎳基合金。
不銹鋼設(shè)備制作多要焊接,除選好母材外,還應(yīng)選好焊材,要采用配套或?qū)S玫摹?duì)塔器容器與反應(yīng)器盡可能采用復(fù)合鋼板制作,不采用內(nèi)襯。對(duì)異種鋼焊接應(yīng)慎重對(duì)待,以免發(fā)生電偶腐蝕與SCC。對(duì)大量使用和關(guān)鍵設(shè)備選用不銹鋼必須對(duì)鋼材與焊條化學(xué)成分等進(jìn)行復(fù)核,不能迷信質(zhì)保書,以防材料混用,劣材錯(cuò)用,如把普通不銹鋼當(dāng)作含鉬不銹鋼,把奧氏體鋼當(dāng)作雙相鋼,必將使設(shè)備耐腐蝕性能達(dá)不到要求,應(yīng)引起重視。