抗濕硫化氫腐蝕——耐腐蝕板
1、前言:近幾年石化工業的發展主要圍繞當今原油質量的下降、裝置大型化,石油化工待業對低溫腐蝕環境下的材料提出了越來越嚴格的要求,材料除滿足基本的常溫力學性能外,還需滿足抗氫致開裂性能和抗硫化物應力腐蝕開裂性能。正因為對材料本身的要求非常嚴格,目前只有極少數國外廠家能生產大厚度大單重高性能抗硫化氫腐蝕專用耐腐蝕板,如日本川琦已開發出厚度超過120mm的濕硫化氫環境專用耐腐蝕板,近年來我國石化工業的迅速發展,使得對抗硫化氫腐蝕鋼的壁厚也磊幅增加,該材料國內不能生產,全部依賴進口。
舞鋼利用現有裝備,通過技術創新,于1998年起相繼開發出一系列抗濕硫化氫腐蝕用耐腐蝕板,目前已累計向國內外供應抗硫化氫腐蝕的耐腐蝕板近5萬噸,舞鋼按已確定的工藝路線和技術措施,研制的抗濕硫化腐蝕的耐腐蝕板具有良好的力學性能、焊接性能和較高的抗濕硫化氫腐蝕性能,并已在我國中石化系統內重大項目的核心設備上批量應用,成功替代了進口產品,且受到用戶的好評。
近年來,隨著設備的不斷更新、改造,舞鋼特厚板的生產條件大大改善,也因此加大了大厚度抗HIC研制開發步伐。正著手研制厚度接近200mm的抗HIC鋼和調質型抗HIC鋼,以從根本上改變我國石化行業對大厚度抗HIC鋼和調質型抗HIC鋼長期依賴進口的局面。
2、產品牌號:SA516Gr70(HIC)、SA516Gr65(HIC)、 SA516Gr60(HIC);
16MnR(HIC)、16MnR(R-HIC)\Q345R(HIC)、Q345R(R-HIC);
20R(HIC)、20R(R-HIC)\Q245R(HIC)、Q245R(R-HIC)。
3、產品工藝特點:
1)的煉鋼設備和技術,確保耐腐蝕板鋼質純凈。
廢鋼等原料進行精先選,以減少外來夾雜物及氣體含量。冶煉時采用超高功率電爐及爐外精煉;為確保鋼板內在質量,經VD爐真空處理,鈣處理等工藝措施,提高耐腐蝕板鋼板純凈度成分的準確穩定,采用微合金化技術,進一步提高鋼板使用特性。
2)擁用規格的鋼錠和連鑄坯生產技術。
采用具有動態輕壓下和電磁攪拌EMS功能,確保鑄坯內在質量,充分保證高品質的鋼板所需要的優質鋼坯。鋼錠單重為40T,連鑄坯斷面規格為300*2500mm,并具備單重40T定向凝固鋼錠成功生產的實踐和經驗。
3)采用電渣重熔技術,進一步提升耐腐蝕板鋼板的質量等級。
利用國內“大型板坯式電渣重熔設備”,進行錠坯重熔處理,可以有效的降低鋼中有害元素和夾雜物含量,改善錠坯內部疏松和偏析等低倍組織,確保耐腐蝕板內在組織致密性和均勻性。
4)擁有規格的特厚特寬鋼板的軋制技術。
采有鋼錠或厚板連鑄組織生產模式,確保耐腐蝕板有足夠的壓縮比,保證鋼材內部組織致密;采用精確軋制技術,在軋機配備液壓AGC厚度自動控制系統、CVC板形控制和激光測厚儀,確保耐腐蝕板軋制尺寸精度、優良平面形狀和平直度;在軋制壓下力高達86000KN的軋機設備上,采用低速大壓下、控制軋制及控制冷卻技術,使耐腐蝕板軋制變形滲透,確保耐腐蝕板組織均勻,各向性能優良;通過嚴格控制加熱和軋制及配備鋼錠(鋼坯)加熱后高壓水除鱗裝置的應用,確保耐腐蝕板表面質量;利用強大矯直力高達27500KN,進一步提高軋后鋼板的平直度。
5)擁有國內齊全的中厚板熱處理設備。
具有齊備的熱處理設備,有車底式爐、外部機械化爐、輥底式爐和淬火機,可對耐腐蝕板進行正火、回火、淬火、退火等熱處理,使耐腐蝕板具有良好的組織和性能,真正實現國內外各種用戶需要求。同時,采用的加熱和控溫技術,如利用自動控溫系統和脈沖式點火技術,確保溫度控制精確;采用耐腐蝕板表面拋丸處理和氣體保護性加熱技術,確保熱處理耐腐蝕板的表面質量。
6)檢測手段齊全。
全線自動化及在線自動檢測技術,軋制線的過程控制設置有測溫、測厚、測寬、測長、測平直度等檢測設備;剪切線有測厚、測寬、測長等檢測設備;在線自動標志打印,自動超聲波探傷裝置(UST)。
4、抗HIC鋼的研發歷程
舞鋼自上世紀九十年代以來在20R、16MnR和SA516Gr70的基礎上,于1998年與中石化相關設計院聯合開發了16MnR(HIC)耐腐蝕板;2000年結合市場需求生產了SA516Gr70(HIC)、20R(HIC);2005年試制了16MnR(R-HIC)抗HIC及SSCC鋼板;2006年8月份舞陽鋼鐵有限責任公司完成了首輪130mm厚抗硫化氫腐蝕用SA516Gr70(HIC)耐腐蝕板的試制,并于2006年9月5日中石化物資裝備部在舞鋼組織召開了普光項目凈化廠大型塔器SA516Gr65/70(HIC)耐腐蝕板國產化論證會,于2007年結合四光項目與中國石化工程建設公司、二重型機械集團公司聯合開發了厚度130mm的高性能SA516Gr70(HIC)并成功批量應用于四光項目并獲得科學技術進步獎;其實物水平接近或達到了國際較水平。
在大單重、大厚度Cr-Mo抗氫鋼開發方面,舞鋼公司借助設計院所的力量,不斷創新。2008年結合天津藍星項目生產了厚度165mm的高性能SA516Gr65(HIC),在蘭石廠進行了焊接性能及工藝性能評定,綜合性能優良;同年,舞鋼采用電渣重熔技術成功生產出180mm厚電渣16MnR(HIC)耐腐蝕板,經內部檢測,綜合性能優良。
5、主要技術要求
1)限制碳當量
2)提高沖擊值指標
3)降低P、S、O含量
4)拉伸性能指標除執行GB6654/GB713、SA516Gr65/70標準要求外還附加Z35要求
5)限制硬度值
6)附加搞HIC或SSCC性能檢驗
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