Cijevi za hlađenje morske vode za postrojenja za LNG: Zašto se ponekad bira 6% Moly Super Austenitic umjesto Duplex 2507

Cijevi za hlađenje morske vode za postrojenja za LNG: Zašto se ponekad bira 6% Moly Super Austenitic umjesto Duplex 2507

U slučaju da se u slučaju instalacije za proizvodnju tečnog prirodnog plina (LNG) na bazi (na kopnu) ili plutajućem (FLNG) projektira sustav za hlađenje morskom vodom, izbor materijala za cijevi je od ključne važnosti. Okruženje je nemilosrdno: topla, klorirana, brza morska voda, često s stagnirajućim razdobljima, bio-prljavštinom i povremeno kemijskim čišćenjem.

Desetljećima je podrazumevana nadogradnja od 316L-a bila super duplex 2507 (UNS S32750). Njegova visoka čvrstoća, PREN > 40 i otpornost na koroziju kloridnim stresom učinili su ga standardom. Međutim, u posljednjih nekoliko godina mnogi projekti za LNG posebno na Bliskom istoku i u jugoistočnoj Aziji prešli su na s druge strane, u skladu s člankom 77. stavkom 1. (npr. UNS S31254, S31266, S32654) za kritične cijevi za hlađenje morske vode. -Zašto? -Zašto?

Ovaj članak objašnjava inženjersko obrazloženje: u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju proizvoda koji se upotrebljavaju u proizvodnji proizvoda iz kategorije II. Usporedit ćemo 2507 i 6% Mo razine s glavom na glavu i pokazati kada i zašto super austenit je bolji izbor.

1. za Okruženje za hlađenje morskom vodom u postrojenjima za tečni LNG

U postrojenjima za proizvodnju tečnog plina (LNG) za hlađenje kondenzatora, intercoolera i pomoćnih sustava koriste se ogromne količine morske vode. Tipični uvjeti:

• Temperatura morske vode: 25-40°C (tropske biljke), ponekad i do 45°C u blizini izlaznih mjesta za pražnjenje.

• Čvrstoća: U slučaju da se upotrebljava u proizvodnji biofilma, potrebno je upotrijebiti i druge metode za mjerenje.

• Brzina: 24 m/s u cijevima; do 6 m/s pri pražnjenju pumpa.

• Stagnacija: Periodična isključenja (održiva, obrta) stagnirana morska voda postaje de-aerirana i može uzrokovati smanjivanje uvjeta ispod naslaga.

• Sljedeći proizvodi: Pijesak, školjke i morski rast stvaraju pukotine i naslage.

Na ovim toplim temperaturama, potrebna otpornost na koroziju u šupljinama i pukotinama je ekstremna. U slučaju da je temperatura iznad 35°C, čak i super duplex 2507 (PREN ~42) može patiti od napada pukotina pod čvrstim tesnicama ili teškim biofilmovima.

2. - Što? Super Duplex 2507: prednosti i ograničenja

Prednosti

• Visok PREN (4043) od 25% Cr, 7% Mo, 0,3% N.

• Visoka snagu prijenosa (≥ 550 MPa) omogućuje tanje zidove, lakšu cijev.

• Odgovornost na kloride mnogo bolje od 316L ili 2205.

• Smanjeni sadržaj nikla (~ 7%) u usporedbi s austenitima manje nestabilnosti cijena.

Ograničenja u toploj morskoj vodi

• Temperatura korozije pukotina Kritska temperatura korozije rascjepa (CCT) za 2507 u morskoj vodi je oko 3545°C (u zavisnosti od razine hlorida i geometrije rascjepa). Nad ovim, lokalizirani napad počinje ispod tesnica, flange ili morskih naslaga.

• Prepoznatljivost na feritnu fazu 2507 ima ~4050% ferita. U stagniranoj, odvajanoj morskoj vodi (npr. tijekom isključenja), feritna faza može preferencijalno korodirati (selektivni napad).

• Osjetljivost zavarivanja Zahtijeva strogu kontrolu ulazne topline i često post-svadno izgaranje rastvora za maksimalnu otpornost na koroziju. Terenski popravci su teži.

• Rizik od krtanja zbog vodika Pod katodskom zaštitom (npr. ako su toplinski razmjenjivači bakrene legure u istom sustavu), 2507 može apsorbirati vodik.

Neuspjeh u stvarnom svijetu: U jednom pogonu za LNG u Kataru nakon 5 godina prijavljena je korozija pukotina ispod PTFE tesnica u 2507 cijevi za morsku vodu. Temperatura morske vode je bila 38°C, s hloriranjem. Dubina napada dostigla je 0,5 mm na nekim mjestima, što je zahtijevalo zamjenu flange.

3. Slijedi sljedeće: 6% Moly Super Austenitic: Alternativa

"Superaustenici" od 6% molibdena (npr. 254 SMO® UNS S31254, 6Mo S31266, AL‐6XN® N08367 i S32654 s visokim udjelom dušika) su potpuno austenitni. Njihov tipičan sastav:

Ključne prednosti u odnosu na 2507:

• S druge strane, u slučaju da se ne primjenjuje, to se može smatrati nepovratnim. S31254 odgovara ili malo prelazi 2507; S31266 i S32654 su znatno bolji (CCT > 50°C).

• Potpuno austenitna struktura Nema ferita, tako da nema selektivnog faze napada u stagniranoj morskoj vodi.

• Ne postoji krhkost vodika Nema ferita → nema HISC problema.

• Više oprosti zavarivanje Manji rizik od formiranja intermetallicnih faza. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji električne energije, za koje se primjenjuje točka (a) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (b) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (c) ovog članka, za koje se

• U slučaju da se ne primjenjuje, to se može koristiti za određivanje vrijednosti. Održava čvrstoću i otpornost na koroziju do 300 °C (nije relevantno za morsku vodu, ali korisno za vruće procese u vodovodu).

Nedostatak u usporedbi s 2507:

• Smanjena snaga prinosa (300350 MPa vs. 550 MPa) zahtijeva deblje zidove za isti pritisak.

• Visoki sadržaj nikla (1824%) skuplje, podložno povećanju cijena nikla.

• Teži (za isti broj pritiska) deblji zid = veća težina, veće troškove prijevoza.

4. - Što? Zašto odabrati 6% Mo preko 2507? Odluke koje su važne

Činitelj #1: Topla morska voda (preko 35°C)

U slučaju postrojenja za LNG u Arapskom zaljevu, Crvenom moru ili jugoistočnoj Aziji temperature ulaska morske vode mogu doseći 35-40 °C, a temperature ispuštanja mogu biti 10 °C više. Na 40°C, 2507°C je granično. Mnogi vlasnici su doživjeli koroziju pukotina na flansama, ventilima i toplotnim vodovnim spojevima. 6% Mo razine kao što su S31266 ili S32654 pružaju jasnu sigurnosnu maržu.

Pravo: U slučaju da je temperatura morske vode > 35°C, potrebno je ozbiljno razmotriti 6% Mo. U slučaju da je primjena primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene

Često stagnacija (zatvaranje, niski protok)

Tijekom obrta postrojenja, cijevi za morsku vodu nalaze se ispunjene stagniranoj, odvajanom vodom. Bakterije i organizmi koji smanjuju sulfate mogu se razvijati, stvarajući nisko-pH, sulfidne uvjete. 2507 feritne faze može se preferencijalno korozirati (feritni napad) u takvim uvjetima. Austenit 6% Mo nema ferit, tako da je imun na ovaj selektivni napad.

Trener #3: Teško pristup zavarivanju i popravci

Za cijevi velikog promjera (2448 inča) u zagušenim stolarima cijevi, terensko zavarivanje toplinskim tretmanom nakon zavarivanja je nepraktično. 2507 zahtijeva pažljivu kontrolu ulazne topline (prelaz < 150 °C) i u idealnom slučaju punu žarku za rastvor nakon varenja za maksimalnu otpornost na pukotine gotovo nemoguće na mjestu. S druge strane, za proizvodnju električnih vozila s brzinom manjom od 50 km/h, primjenjuje se i proizvodnja električnih vozila s brzinom manjom od 100 km/h. U skladu s člankom 2. stavkom 1.

Činitelj 4: Otpornost na nusproizvode klora

Kontinuirana ili povremena kloracija proizvodi hipoklorsku kiselinu i druge oksidante. 2507, s feritnom fazom, može patiti od preferencijalnog napada ferita u prisutnosti visokih razina oksidatora. 6% Mo austenit je stabilniji.

Činitelj #5: Dugoročna pouzdanost uz malo inspekcije

U skladu s člankom 3. stavkom 1. U slučaju korozije pukotina su skupa za popravak (zatvaranje, odvodnjavanje, izrezanje spola). U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se u skladu s člankom 3. stavkom 2.

- Pet. U skladu s člankom 3. stavkom 1.

6. - Što? Kada odabrati 2507 (i uštedjeti)

Unatoč prednostima 6% Mo, 2507 ostaje dobar izbor i standard za mnoge sustave morske vode. Izaberite 2507 kada:

• Temperatura morske vode je stalno ispod 30°C (npr. Sjeverno more, Atlantički Kanada, Tasmanija).

• Cjevovod je uglavnom zakopan ili sjenčan , izbjegavajući sunčevo grijanje.

• Sistem radi neprekidno (malo razdoblja stagnacije).

• Flanke i pukotine su smanjene na minimum upotrebljavajte spojeve sa zadnjim zavarivanjem bez tesnica kad god je to moguće.

• Ušteda težine je ključna (npr. na vrhu FLNG-a, gdje tanji zidovi smanjuju čelik platforme).

• Budžet je ograničen. 2507 je oko 20-30% jeftiniji po instaliranom metru od 6% Mo.

Primjer: U Norveškoj, u postrojenju za LNG s unosom morske vode na 515°C, 2507 se može pouzdano koristiti bez brige o koroziji pukotina.

- Sedam. U slučaju: Srednji istok LNG postrojenje Prelazak s 2507 na 6% Mo

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 525/2012 i člankom 3. točkom (b) Uredbe (EU) br. 525/2012 Nakon osam godina rada, inspekcije su otkrile:

• U slučaju da je to potrebno, u slučaju da je to potrebno, za određivanje vrijednosti, potrebno je utvrditi razinu i razinu uobičajenih supstanci.

• Selektivni napad ferita na stagnirajuće mrtve noge (oblačene dijelove), stvarajući proizvod korozije u obliku praha.

• Dva mala curenja u zavarivima gdje je sadržaj HAZ ferita bio povišen.

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. Nakon još 5 godina, nije pronađena korozija na 6% Mo sekcijama, dok su preostali 2507 sekcija nastavili pokazati spor napad. Sljedeće proširenja su sve određene s 6% Mo.

Analiza troškova: 6% Mo cijevi koštaju 35% više po metru od 2507. Međutim, izbjegnute popravke i produženi životni vijek (projekcionirani 40 godina naspram 20 godina za 2507.) rezultirali su uštedom neto sadašnje vrijednosti od 8 milijuna dolara tijekom života postrojenja.

8. - Što? U skladu s člankom 4. stavkom 2.

Koristite ovaj dijagram odluka:

1. Određivanje maksimalne temperature morske vode (uplov + 10°C za pražnjenje, plus solarni grijanje u stojalu za cijevi).

2. Ako je T_max < 32°C: 2507 je prihvatljivo. U slučaju da je stopa otpada u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ili (b) ovog članka, potrebno je utvrditi razinu otpada.

3. Ako je T_max 3238°C: Oboje je moguće. Procijenite:

   • Broj flange/šljaka (više šljaka gura prema 6% Mo).

   • Stagnacija (čestoća → 6% Mo)

   • U slučaju da je to potrebno, za upotrebu u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog pravilnika, mora se upotrebljavati sljedeći sustav:

   • "Specifična" (u skladu s člankom 6. stavkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 3. točkom 4. točkom 4. točkom 4. točkom 4. točkom

4. Ako je T_max > 38°C: 6% Mo je preporučeno. Za temperature veće od 45 °C upotrebljavajte visokokvalitetne razine kao što su S31266 ili S32654.

5. Za FLNG (plovno): Težina je kritična. 2507 s pažljivim dizajnom (izbjegavanje pukotina, korištenje zavarivih veza) često se bira. U slučaju vode u kojoj je voda topla (npr. FLNG u zapadnoj Africi), za kritične dijelove može se još uvijek odrediti 6% Mo.

9. - Što? Razmatranja proizvodnje i troškova

Zavarivanja

• 2507:Za proizvodnju električnih goriva za snimanje i snimanje, primjenjuje se sustav za snimanje i snimanje električnih goriva. Mnogi vlasnici prihvaćaju zavarivanje s smanjenjem CCT-a za 10°C.

• 6% Mo: U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, upotrebljava se dodatni materijal za obnavljanje. Ne zahtijeva se odmazivanje nakon zavarivanja. Interpass može biti do 200°C. Mnogo više oproštajno.

Prirubnice i spojevi

• Za 2507 upotrebljavajte integrirane flange za vrat sa zalivanjem s gasom za podupiranje kako biste spriječili oksidaciju korijena. U slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitna tijela mogu se koristiti za utvrđivanje vrijednosti.

• Za 6% Mo, slične prakse, ali s manjim rizikom.

U slučaju da je proizvodnja električne energije u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, u

6% Mo je ~ 60% skuplji unaprijed. Ali ako se spriječe čak i dvije velike popravke tijekom 30 godina (svaka košta desetine milijuna u vremenu zastoja), ekonomija se preokrene.

- Deset. Sažetak: Koji za vašu LNG tvornicu?

Zadnje riječi

Super duplex 2507 je odličan materijal za cijevi za morsku vodu jak, otporan na koroziju i ekonomičan. No to nije univerzalno rješenje. U toploj morskoj vodi iznad 35 °C, posebno s pukotinama, stagnacijom ili hloriranjem, njegova otpornost na koroziju pukotina i selektivni napad faze postaje marginalna.

S 6 posto molibden super austenitnih nehrđajućih čelika nudi veću razinu lokalne otpornosti na koroziju, nema rizika povezanih s feritom i oprostijuća je proizvodnja. U slučaju postrojenja za tečni plin u tropskim područjima, dodatni početni troškovi često se isplaćuju kroz duži životni vijek i manje održavanja.