Yfirlit yfir rör í efnavinnslustöðvum

Efnavinnslustöðvar bjóða upp á einhverjar krefjandi aðstæður fyrir rörkerfi. Rör verða að innihalda vökva sem geta verið mjög ætandi, við háan hita og þrýsting, og í mörgum tilfellum eitraðir eða eldfimir. Afleiðingar rörbilunar í efnaþjónustu eru meðal annars leki á vinnsluvökva, eldar, sprengingar, eiturefnaleki og umhverfisspjöll. Rétt val á rörefni er því ekki bara verkfræðileg ákvörðun – það er öryggis- og reglugerðarskylda.

Hönnunarstaðallinn fyrir rör í efnavinnslustöðvum er ASME B31.3 (Process Piping), sem veitir reglur um hönnun, efni, framleiðslu, prófanir og skoðun á rörkerfum í efna- og jarðolíuverum. B31.3 flokkar vökvaþjónustu í venjulega, M-flokk (eitruð), D-flokk (lítil hætta) og háþrýsti, með sífellt strangari kröfum fyrir hættulegri þjónustu. Rör verða að vera hönnuð fyrir verstu samsetningu þrýstings og hita sem búast má við við venjulega notkun, gangsetningu, stöðvun og allar trúverðugar fráviksaðstæður.

Kröfur til röra eftir efnamilliverkunum

Mismunandi efnamilliverkanir krefjast mismunandi rörefna byggt á ætandi eiginleikum þeirra, hita og þrýstingi. Fyrir brennisteinssýruþjónustu er kolefnisstál hentugt fyrir styrk yfir 95% við stofuhita, en undir 95% (sérstaklega þunn sýra) aukast tæringarhraðinn verulega, sem krefst ryðfríu stáli 316 eða hærri málmblöndur. Fyrir saltsýru eru jafnvel þunnar lausnir mjög ætandi fyrir ryðfrítt stál, sem krefst hánikkel málmblöndur (Hastelloy C-276) eða ómálmlegra röra við flestar aðstæður. Fyrir saltpéturssýru er 304L ryðfrítt stál hentugt fyrir flesta styrk því saltpéturssýra passiverar ryðfrítt stál. Fyrir lífræna leysa (kolvetni, alkóhól, ketón) er kolefnisstál almennt nægjanlegt nema leysirinn sé rakari eða innihaldi ætandi mengunarefni.

Klóríðumhverfi er sérstaklega krefjandi því þau valda gryfjutæringu og streitutæringarsprungum (SCC) í austenískum ryðfríu stáli. Klóríð SCC getur átt sér stað við hitastig yfir 60°C með klóríðstyrk allt niður í 10 ppm. Fyrir klóríðinnihaldandi vinnslustrauma veitir 316L (með 2-3% mólýbden) betri viðnám samanborið við 304L, en fyrir alvarlegar klóríðaðstæður geta tvífasa ryðfrítt stál (2205, 2507) eða nikkel-undirstaða málmblöndur verið nauðsynlegar. Pitting Resistance Equivalent Number (PREN = %Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N) er gagnlegt skimunartæki til að bera saman gryfjuviðnám: 304L hefur PREN ~19, 316L hefur PREN ~25, 2205 tvífasa hefur PREN ~36, og 2507 ofur-tvífasa hefur PREN ~43.

Algeng rörefni fyrir efnavinnsluiðnað

Tæringartegundir & efnisval

Almenn tæring er jöfn eyðing efnis yfir alla yfirborðið, stjórnað með því að bæta við tæringarheimild (venjulega 1,5-6,0 mm) við reiknaðan veggþykkt. Gryfjutæring er staðbundin tæring sem myndar litla holu, mæld með PREN-gildinu. Raufartæring á sér stað í skyggðum svæðum eins og undir þéttingum og útfellingum, sem krefst málmblöndur með hærra mólýbdeninnihaldi. Streitutæringarsprungur (SCC) er hættulegasta tæringarformið – sprungur eiga sér stað við sameiginlega virkni togstreitu og ætandi umhverfis, oft án verulegrar almennrar tæringar. SCC getur valdið hörmulegri bilun með litlum fyrirvara. Fyrir klóríð SCC veita efni með hærra nikkelinnihaldi (>20%) eða tvífasa örbygging viðnám. Kornamillitæring, af völdum krómkarbíðútfellingar við kornamörk, er komið í veg fyrir með því að nota lággráðu afbrigði (304L, 316L) eða stöðug afbrigði (321, 347).

Þrýstimatsfyrir rör í efnavinnslu

Efnavinnslustöðvar starfa venjulega við þrýstiflokka frá ANSI 150# (2 MPa) til 600# (10 MPa), með sérstökum ferlum eins og vetnissprungu (hydrocracking) og pólýetýlenframleiðslu sem starfa við 900-2500# (15-42 MPa). Val á þrýstimati fylgir ASME B31.3 hönnunarreglum, þar sem lágmarksveggþykkt er reiknuð með formúlunni: t = (P x D) / (2(SE + PY)). Fyrir lofttæmisþjónustu verður rörið að standast ytri þrýsting hrun, sem krefst oft þykkari flokka en innri þrýstingur einn myndi krefjast. Hitastig hefur veruleg áhrif á leyfilega streitu – rör sem er nægjanlegt við stofuhita gæti þurft þykkari vegg við 400°C. Sjá okkar Þrýstimatshandbók fyrir rör fyrir yfirgripsmiklar útreikningsaðferðir.

Sérstakar kröfur

Efnarör krefjast oft sérstakrar yfirborðsmeðferðar. Fituhreinsun fjarlægir olíu og fitu af innra yfirborði til að koma í veg fyrir mengun vinnsluvökvans. Bæting (pickling) fjarlægir millistein og suðuoxíð. Passivering (meðhöndlun með saltpéturssýru eða sítrónusýru) eykur náttúrulega krómoxíðlagið á ryðfríu stáli, og hámarkar tæringarþol. Hitafesting (rafmagn eða gufa) er beitt á rör sem verða að viðhalda hækkuðu hitastigi til að koma í veg fyrir storknun vökva eða aukna seigju. Jarðlögð efnarör krefjast ytri tæringarvarnarhúðunar samkvæmt ISO 21809 eða jafngildi – sjá okkar Húðunarhandbók fyrir rör. NDT-kröfur fyrir efnarör eru breytilegar eftir vökvaþjónustuflokki samkvæmt B31.3, allt frá 5% af suðum fyrir venjulega þjónustu til 100% fyrir M-flokk – sjá okkar

NDT-handbók fyrir rör.

Staðlar fyrir efnarör

ASME B31.3 er aðalhönnunarstaðallinn. ASTM efnisstaðlar eru meðal annars A106 (kolefnisstál), A312/A358 (ryðfrítt stál) og A335 (málmblendi stál). API staðlar sem skipta máli fyrir efnavinnslustöðvar eru meðal annars API 610 (dælur) og API 682 (þéttingarkerfi). Fyrir alþjóðleg verkefni geta EN 13480 (evrópskur rörstaðall) og GB/T 20801 (kínverskur rörstaðall) átt við. PED-tilskipunarkröfum verður að uppfylla fyrir búnað sem settur er upp í Evrópusambandinu. Fullur samanburður á alþjóðlegum stöðlum er fáanlegur í okkar Staðlasamanburður fyrir rör(59).

Hvernig á að útvega efnarör

Þegar pantað er rör fyrir efnaþjónustu, gefðu upp eftirfarandi breytur: samsetningu og styrk vökva, pH-svið fyrir vatnslausnir, vinnsluhitastig (venjulegt og hönnunar), vinnsluþrýsting (venjulegur og hönnunar), viðeigandi staðal (ASME B31.3 eða annan), NDT-kröfur, vottunarkröfur (MTC 3.1 eða 3.2) og sérstaka yfirborðsmeðferð (bæting, passivering). ManufacturerPipe þjónar með kolefnisstál, ryðfríu stáli og málmblendi stálrörum fyrir efnanotkun, með reynslu af afhendingu til hreinsunarstöðva, jarðolíuvera og fínefnaverksmiðja um allan heim.

Þarftu rör fyrir efnavinnsluiðnað?

Hafðu samband við verkfræðiteymið okkar fyrir leiðbeiningar um efnisval og samkeppnishæf verð á rörum fyrir efnaþjónustu.

Vöruflokkar

• Ryðfrítt stálrör
• Kolefnisstálrör
• Málmblendi stálrör
• Galvaniseruð rör