石油化工压力容器用钢的选择问题

2022-09-10

当前我国石油产业对社会经济发展具有重要的意义, 石油产业运行的效率和安全不仅关系到我国的能源安全, 而且将会影响我国的社会经济发展。在石油化工生产的过程中, 为了保障其产品生产的安全性和储存效果, 我们就要对石油化工的压力容器用钢进行合理的选取, 以下将对石油化工压力容器用钢的选择问题进行详细阐述。

1 石油化工压力容器用钢要求概述

我国石油化工产业发展过程中, 用于满足不同需求的压力容器在设计标准上有很大的不同, 其具体的用钢选择也有一定的差异, 但是无论在什么标准的压力容器设计活动中, 都应该严格遵守相关的压力容器用钢标准进行材料钢的选择, 确保压力容器的质量和安全。通常情况下由于石油化工产业生产活动的复杂性, 用于石油化工产业的压力容器不仅要考虑对压力的耐受能力, 还要考虑耐受度、温度对容器的影响。

从压力容器设计的总体角度来看, 压力容器的设计还应该对压力容器材料的统一性和经济性进行考虑, 从而降低压力容器的生产成本和维护成本。由此我们可以看出石油化工压力容器用钢的选择牵涉广泛、影响因素众多, 本文将着重对压力容器钢材料选择的质量和经济性进行分析[1]。

2 石油化工压力容器用钢的现实要求

石油化工压力容器因为自身用于石油化工生产的特性, 所以其设计不仅要严格遵守设计标准的要求, 同时还应该切实从石油化工压力容器的工作实际出发来进行, 如果压力容器在生产和储存活动中主要接触的化学产品具有较大的硫浓度, 压力容器就不应该选择低合金钢, 因为化工产品内富含的硫化物会在高压的作用下对低密度合金钢产生严重的腐蚀。如果压力容器在生产和储存活动中接出的化工产品具有较强的活性和腐蚀性, 应该在压力容器的内表面设置特殊处理层, 以减少活性物质和腐蚀性位置对压力容器内部结构的破坏。

3 直接选用国外标准钢材

当前我国在特种钢材领域的技术水平还较为落后, 石油化工压力容器需求的特种钢材基本上需要从国外进口, 同时因为国外钢材标准与我国的钢材标准有较大的不同, 所以大量的石油化工企业都会采取在直接采用国外钢材标准和钢材的办法进行压力容器设计、生产和维护, 其中使用范围最广、数量最多的是美国机械工程协会的标准[2]。

在石油化工这样一个重要领域, 直接使用国外钢材和钢材标准是有一定的风险的, 所以在钢材定购活动中不仅要对钢材的钢号、级别、类型进行准确的要求, 同时还应该明确对钢材技术特性的技术要求, 在钢材到位以后应该对相应钢材的质量和技术特性进行检测, 以保证压力容器设计、生产和维护的安全。

4 严格遵守国家对材料代用的规定

鉴于压力容器钢材料选择的重要性, 我国对钢制压力容器和钢制化工容器有明确的应用标准规定, 其中钢制GB150钢制压力容器和HG20581钢制化工容器材料选择规定, 分别对压力容器和化工容器的钢材选用标准进行了明确。在化工企业容器的制造和现场组装过程中, 钢材料的代用需要经过容器设计单位的同意, 并在压力容器的竣工图上明确标出。如果压力容器的制造单位具有相应化工容器的设计资格, 可以由制造单位的设计部门出具书面材料批准代用施工, 并承担相应的责任, 原则上这种代用模式依然需要向原设计单位备案, 原设计单位如果对代用施工有异议可以就这一问题向有关部门和制造单位反映[3]。

5 使用国产材料的主要困难

随着我国钢材料生产技术的进步, 我国已经具备了部分特种钢的生产能力, 也有石油化工企业利用国产钢材进行压力容器设计制造, 但是利用国产钢材进行压力容器制造还是存在一定的困难, 主要表现在以下几个方面。第一, 钢材配套困难, 因为我国的特种钢材产业还处于发展时期, 一些特种钢材虽然能够生产, 但是无法形成配套体系, 例如常用的09Mn Ni DR钢材, 我国企业有能力生产其板材和锻件而与之相配套的管材却没有企业能够生产, 这就造成了在压力容器设计生产中应用国产钢材的实际困难;第二, 技术性能不达标, 因为我国的特种钢材产业还处在发展时期, 国内生产的特种钢材普遍存在着技术指标落后问题, 以16Mn DR钢为例, 标准情况下这种钢材在-40oC的情况下应该能够承受最小24J冲击功, 但是国产钢材普遍达不到这一标准[4]。

6 结语

石油化工产业对我国社会经济的影响是基础性的, 所以对石油化工压力容器用钢选择问题的研究具有鲜明的现实意义。本文从石油化工压力容器用钢要求概述、石油化工压力容器用钢的现实要求、直接选用国外标准钢材、严格遵守国家对材料代用的规定、使用国产材料的主要困难五个方面对这一问题进行了简要分析。

摘要：现代石油化工生产活动中, 石油化工压力容器有着重要的地位, 压力容器的质量会对石油化工生产的安全产生广泛而深远的影响, 因此对石油化工压力容器用钢的选择问题一直是石油化工邻域关注的主要问题。本文从压力容器用钢材的角度出发, 结合石油化工压力容器的生产运行实际情况, 对石油化工压力容器用钢的选择问题进行简要分析。

关键词：石油化工,压力容器,用钢选择