Нікелеві сплави в нафтохімічній промисловості

Нафтохімічна та нафтопереробна промисловість займається переробкою нафти й природного газу на різноманітну хімічну продукцію. У ній виробляють паливо, мастильні матеріали, етилен, аміак, пластмаси, синтетичні волокна, каучуки, мийні засоби, розчинники, а також сировину для виробництва лікарських засобів і косметики. Найбільшими нафтохімічними підприємствами Польщі є нафтопереробний завод ORLEN S.A. у Плоцьку та Rafineria Gdańska.

Більшість технологічних процесів відбувається за підвищених температур (400–1000 °C) і в умовах висококорозійного середовища. На різних етапах процесу виникають агресивні атмосфери, що містять сполуки кисню, вуглецю, азоту, сірки та хлору. Високі температура й тиск також вимагають від матеріалів стійкості до повзучості та високої механічної міцності. Тому болти, вентилятори, клапани, реакційні резервуари, труби, трубопроводи та насоси на таких підприємствах широко виготовляються з нікелевих сплавів, стійких до високих температур і корозії. Вибір конкретної марки залежить від умов експлуатації.

Які нікелеві сплави використовуються в нафтохімічній промисловості?

Alloy 800H i 800HT є стандартними матеріалами для експлуатації в середньому температурному діапазоні (620–925 °C). Ці сплави застосовуються у водневих реформерах, трубах печей для виробництва етилендихлориду, трубопроводах і високотемпературних посудинах, що працюють під тиском. Це економічні сплави, основним компонентом яких є залізо.

Alloy 600 i alloy 625 використовуються у високотемпературних середовищах, що містять сполуки хлору.

Alloy 601 i alloy 600 застосовуються в середовищах із високим вмістом кисню, де особливе значення має жаростійкість.

Alloy 617 i alloy 600 призначені для роботи в агресивних навуглецьовувальних і азотувальних середовищах.

Для компенсаторів, що повинні мати високу втомну міцність, використовуються Alloy 617 і Alloy 625.

Нижче наведено окремі характеристики цих сплавів, які мають важливе значення для нафтохімічної промисловості.

Жаростійкість / стійкість до окиснення - швидкість окиснення в потоці повітря під час циклів тривалістю 25 годин при температурі 1095 °C:

• Alloy 600 - 1,55 мм/рік
• Alloy 617 - 2,24 мм/рік
• Alloy 601 - 2,49 мм/рік
• Alloy 800H - 3,40 мм/рік
• Alloy 625 - 3,45 мм/рік

Odporność na nawęglanie - absorpcja węgla po 24 godzinach w atmosferze Ar-5H₂-5CO-5CH₄ w temperaturze 1090 °C:

• Alloy 600 - 9,9 mg/cm²
• Alloy 625 - 9,9 mg/cm²
• Alloy 617 - 11,5 mg/cm²
• Alloy 800H - 12,6 mg/cm²

Стійкість до навуглецьовування - поглинання вуглецю після 24 годин у атмосфері Ar–5H₂–5CO–5CH₄ при температурі 1090 °C:

• Alloy 600 - 0,2 мг/см²
• Alloy 617 - 1,9 мг/см²
• Alloy 601 - 2,6 мг/см²
• Alloy 625 - 3,3 мг/см²
• Alloy 800H - 5,5 мг/см²

Стійкість до галогенідів (сполук хлору) - втрата маси після видалення окалини після 500 годин при температурі 705 °C:

• Alloy 600 - 97 мг/см²
• Alloy 625 - 180 мг/см²
• Alloy 617 - 190 мг/см²
• Alloy 601 - 215 мг/см²
• Alloy 800 - 890 мг/см²

Втомна міцність - руйнівне напруження після 1000 годин при температурі 650 °C:

• Alloy 625 - 370 МПа
• Alloy 617 - 360 МПа
• Alloy 800 - 165 МПа