Nálgun: Super-Duplex rostfreðar stál U-rör í hitavélum lifa lengur en 316Ti um 5 sinnum í erfiðum sjávarheimilum

Nálgun: Super-Duplex rostfreðar stál U-rör í hitavélum lifa lengur en 316Ti um 5 sinnum í erfiðum sjávarheimilum

Yfirlit

Þorstur alls fimm ára reynsla á afköstum hitaumytla á sjávarborgum Norðurhafsins sýnir að super-Duplex rostfreðsstál (UNS S32750) U-rör gefa 5 sinnum lengri notanir mæð svokölluðu 316Ti rostfreðsstáli í erfiðum sjávarumhverfi. Þetta betri afköst þýða mikilvæga kostnaðarsparnaður , minni ótímabindingu og betri rekstrarsöfneðli í lykilatriðum varmaumytla.

1 Bakgrunnur og samhengi

1.1 Úthafsvinnuumhverfi

Rannsóknin var framkvæmd á sex úthafsflellum sem starfa í Norðurhafinu, einkennd af:

• Hátt magn kloríða : 30.000-35.000 ppm kloríðihaltur

• Hitastigavikningar : 40-120°C notkunartempur

• Hátrykki : 50-200 bar notkunarytryskur

• Smástæður lífverur : Súlfatrekjur bakteríur eru til staðar

• Cyclic loading : Þyrmju- og þrýstingssveiflur

1.2 Heat Exchanger Specifications

• Tegund : Hylkja- og rör hitaumkiptur

• Þjónusta : Sýrðuvökvi til kælingar á rörahlið, ferlisvökvi á hylkjuhlið

• Hönnunarþrýstingur : 60 bar á rörahlið, 40 bar á hylkjuhlið

• Hönnunarhitastig : 130°C

• Sveiflubirgðir : 2,5-3,5 m/s hraði sýrðuvökvans

2 Efni Samanburður

2.1 Efnisgreining

Tafla: Samanburður á efnafræðilegri samsetningu (vigtarhlutfall %)

2.2 Eiginleikar efnafræði

Tafla: Samanburður á efnafræðilegum eiginleikum

3 Athugun á afköstum og brotanalýsi

3.1 Notkunartími upplýsingar

Tafla: Afköst á svæði

3,2 Höggmyndir á bilunum

316Ti rör

• Þverræðarafnun : Djúpar holur (>2mm) í liðum

• Rostmyndun í sprungum : Undir aflegringum og tengipunktum við röraflöt

• Rostbrotnar í spennu : Af afgangsspenna og klóriði

• Sýnir áverkan af örverum : Undir bakteríuaflegringum

• Eðlisrof- og rot : Við inntakssvæði og beygjur

Super-Duplex S32750 Rör

• Lítil bitaspöng : Yfirborðsbitur (<0,1mm dýpt) eftir 8+ ár

• Engin sprungur : Vantar ástrengingarrotaspöng

• Mjög lítil slitaspöng : Aðeins litið árás

• Jafn rotsferli : <0,01 mm/ár

4 Rótarsástöðuritgreining

4.1 Æxtheldni kerfi

Það betri afköst super-dúplex rostfreyja stáls kemur fram úr:

• Hærri PREN gildi : 40-45 miðað við 24-28 fyrir 316Ti

• Tvíþætt mikrobygging : Ummunlig 50:50 austenit-ferrit

• Nitrógen legering : Bætir við styrk og áverkunarhald

• Litur af krómi og molýbðeni : Framandi myndun á verndandi hýðu

• Staðfestni stærðfræði : Ánægjandi viðnám við útsketsingar

4.2 Yfirburðaforindi

• Hærri styrkur : Minskað þarfnast um hliðarþykkt

• Betra viðnám við útmatt : Heldur á móti hitastefjum

• Betra viðnám við jarðneðlun : Vistar verndandi yfirborðsfilmi

• Bættar ánægðarviðnámsheldni : Lykilþáttur fyrir off-shore forrit

5 Hagskiloanalýsi

5.1 Heildarkostnaður eignarhalds

*Tafla: 10 ára kostnaðarborðanir fyrir hitaeyðslu*

5,2% Álagning á fjárfestingum

• Aupnunartímabil : <18 mánuðir þrátt fyrir hærri upphafskostnað

• ROI : >400% yfir 10 ára notkunartímabil

• Lágmarkaður ónýtur tími : 80% minni framleiðsluálagning

• Lágmarkaður viðgerðarkostnaður : 67% lægri viðhaldskostnaður

6 Tæknilegar framkvæmdaratriði

6.1 Framleiðsla og uppsetning

• Sveifluþarfir : Stýrð hitaafl og verndargas

• Rörpleting : Nákvæm stýring til að forðast ofmikið köldvinnu

• Hreinsunaraðferðir : Koma í veg fyrir jarðmengun

• Gæðaeftirlit : Ströng kröfur um aðgreiningarpróf

6.2 Aðgerðarleiðbeiningar

• Markhæðarmörk : Hámark 250°C samfelldur starfsemi

• Ábendingar um flæðisferð : 4-6 m/s lágmark til að koma í veg fyrir mengun

• Hreinsunartíðni : Mínnaðar kröfur á móti 316Ti

• Yfirlestrartímar : Frátekið í 36 mánuði fremur en 12 mánuði

7 Dæmi um mál

7.1 Pallur A - Kælifosskerfi

• Þjónusta : Kæling með sjávarrennu, 45°C, 3,2 m/s hraði

• 316Ti afköst : Misheppnaði eftir 23 mánuði vegna holu- og slitneytisróss

• S32750 afköst : Í þjónustu eftir 11 ár, lágðu veigaleysing á veggi

• Spár : 2,8 milljónir bandaríkjadalera í sparaðri ónýtri tíma- og skiptingarkostnaði

7.2 Pallur B - Ferlið kælingar

• Þjónusta : Kæling við vetnisblöndu, 95°C, með H₂S tilveru

• 316Ti afköst : Ástreynslurós í 14 mánuði

• S32750 afköst : Engin niðrun eftir 9 ára notkun

• Bætting á öryggi : Útrýmaður líkur á leka í ferlinu

8 Atvinnugreinar áhrif og tillögur

8.1 Hönnunartillögur

• Veldsla af stofnum : Tilgreindu S32750 fyrir umhverfi með klóði

• Veggarmetrí : Hægt að draga niður um 30-40% vegna hærri styrkleika

• Rýrnunartillaga : Dragðu niður frá 3mm til 1mm fyrir S32750

• Áætlun á yfirfærslu : Veldu tímabilin út frá betri áreiðanleika

8.2 Kaupstrategía

• Lífeyrslakostnaður : Meta heildarkostnað en ekki upphaflega verðið

• Viðskiptavinahæfni : Krafist er um viðeigandi framleiðsluheimildir

• Gæðaveri : Innleiða nákvæma innkomandi ámat

• Skjöl : Krafist er um fulla rekjanleika og vottun

9 Áhorf í framtíðina

9.1 Þróun tæknunnar

• Fremri framleiðsla : Betri rörframleiðsluaðferðir

• Þróun legera : Frekari bæting á rotþol

• Fylgjustæður : Rauntíma fylgjustæður fyrir rot

• Spáð viðgerðastjórnun : Gagnanýtar spár um bilanir

9.2 Atvinnulífssviðsáhugamál

• Aukin notkun : Aukin notkun í erfðilegum umhverfi

• Staðlaður : Tekinn upp í fleiri hönnunarskýrslur

• Kostnaðarlækkun : Minni verðfótburður eftir því sem notkun eykst

• Alþjóðlegt aðgengi : Bættur birgir og tiltæki

10 Lokayfirlit

Upplýsingar um afköst á sviði sýna óumdeildarlega að super-duplex rostfreyðri stál UNS S32750 veitir verið meira en tvöfalt lengri notandavænting og lægri heildarkostnaður miðað við 316Ti í hitaumskiptaforritum á sjávarbotni. Þessi 5 sinnum lengri notandavænting veldur miklum hagkvæmni með minni viðgerð, færri skiptingum og minni framleiðnidreifingu.

Fyrir ný verkefni eða skiptingar í erfiðum umhverfum, sérstaklega þeim sem innihalda klora, er val á super-duplex rostfreyðri stál bæði tæknileg og hagkvæm bestu aðferð. Upphaflega hærri verð á efni er fljótt komið í jafnvægi með miklu minni heildarkostnaði og betri rekstriðnaði.

Ráðleggingar : Tilgreindu super-duplex rostfreyðri stál UNS S32750 fyrir alla hitaumskiptaraforrit á sjávarbotni, sérstaklega þau sem notast við sjávarvökun eða önnur klora inniheldandi kerfi.