Application de matériaux bimétalliques dans l'environnement corrosif du domaine chimique du charbon

Jan 06, 2023

Dans les industries du transport et du raffinage du pétrole et du gaz, la corrosion causée par le H2S, le CO2, le H2S, le HCl et le HCN entraînera la corrosion des pipelines et des équipements de transport et de production, ce qui affectera gravement la durée de vie et la sécurité de l'appareil. Les tuyaux et raccords composites bimétalliques utilisent de l'acier au carbone ou de l'acier faiblement allié comme matériau de base et sont revêtus de métaux résistant à la corrosion tels que l'acier inoxydable austénitique ou les alliages à base de nickel. La couche de base supporte la pression du système et le revêtement résiste à la corrosion du milieu. Il a été largement utilisé dans la production, le stockage, le transport et le raffinage du pétrole et du gaz. De même, le gaz de synthèse produit par la gazéification du charbon contient également des milieux corrosifs tels que H2S, CO2, H2S, HCl et HCN, et a le même mécanisme de corrosion. Par conséquent, les tuyaux et raccords composites bimétalliques ont de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion. , devrait également fonctionner dans cet environnement. En termes de coût des matériaux, le matériau composite bimétallique est inférieur de plus de 50 % à l'ensemble du matériau en alliage résistant à la corrosion, ce qui permet d'économiser le coût d'investissement du projet.



Le pétrole et le gaz naturel contiennent généralement une teneur élevée en H2S, CO2, chlorure et autres milieux, qui forment ensemble un environnement corrosif complexe, entraînant une grave défaillance par corrosion des chaînes et des pipelines de pétrole et de gaz de fond de trou. Dans la production de raffinage du pétrole, le H2S et le CO2 dans le pétrole brut et le HCl, le HCN et le NH3 générés pendant le traitement forment ensemble un environnement corrosif, provoquant une grave corrosion des équipements et des pipelines. Les composites bimétalliques résisteront

La bonne résistance à la corrosion de l'alliage anticorrosion est organiquement combinée aux excellentes propriétés mécaniques de l'acier au carbone. L'acier inoxydable austénitique, l'acier biphasé ou les alliages à base de nickel peuvent empêcher efficacement la corrosion des milieux acides tels que le H2S, le CO2 et le Cl- dans le pétrole et le gaz.

Les matériaux bimétalliques peuvent être divisés en deux catégories : composite mécanique et composite métallurgique selon le procédé de combinaison de la couche de base et de la couche de placage. Les méthodes de mélange mécanique comprennent principalement le mélange hydraulique, la méthode de laminage et la méthode d'étirage à froid ; le compoundage métallurgique comprend principalement le compoundage à chaud, le compoundage explosif et le compoundage en poudre. Le revêtement mécanique est principalement utilisé pour le traitement des tuyaux revêtus, où le revêtement à paroi mince est inséré dans le tuyau de base
Au cours du processus, le revêtement est déformé plastiquement par la pression hydraulique, l'étirage et d'autres processus, de manière à réaliser la connexion étanche de l'interface du tuyau. Cependant, la composition mécanique appartient à la liaison sans diffusion, la force de liaison est faible et il est facile d'échouer en raison du délaminage à haute température, et elle ne convient généralement qu'aux conditions de température normales. Le composite explosif est la principale méthode composite métallurgique des matériaux de plaques composites. Il utilise l'énergie après l'explosion d'explosifs pour faire entrer en collision le revêtement avec la couche de base, de sorte que des processus physiques et chimiques se produisent sur la surface de contact, c'est-à-dire des processus métallurgiques. Par exemple, déformation plastique, fusion et diffusion interatomique de fines couches de métal de part et d'autre de la surface de contact, etc., différents métaux sont combinés dans ces procédés métallurgiques. Les composites explosifs ont une force de liaison et une aptitude au traitement élevées. Les résultats des tests mécaniques montrent que la résistance à la traction globale du bilame est supérieure à la valeur standard de la résistance à la traction la plus élevée dans le matériau de base. Lors de l'essai de cisaillement, le côté le plus faible du matériau de base se brise généralement. Dans certaines conditions d'essai, le composite L'angle de flexion de la plaque d'acier peut atteindre 180°. Par conséquent, le matériau composite ne sera pas délaminé et fissuré après un traitement à froid et à chaud ultérieur, tel que le laminage, l'estampage, le forgeage, l'étirage, la découpe, le soudage, le traitement thermique, etc. À l'heure actuelle, la technologie de traitement des composites explosifs devient de plus en plus mature. La plaque en acier composite explosive NB/T47002 pour les récipients sous pression spécifie les exigences techniques, les tests et les inspections des plaques composites en acier inoxydable, en acier au nickel, en acier au titane, les tuyaux de revêtement et de revêtement résistants à la corrosion API-5LD et la corrosion GB/T35072- raccords de tuyauterie composites métalliques résistants pour le pétrole et le gaz naturel spécifie les exigences techniques applicables aux tuyaux et raccords composites constitués de plaques plaquées. Étant donné que la pression et la température de conception du gaz de synthèse et d'autres fluides sont élevées et que le diamètre du pipeline est supérieur à DN250, le pipeline est principalement utilisé pour le traitement de tuyaux composites. Le tube subit une déformation plastique, de sorte que l'interface du tube est étroitement liée. Cependant, la composition mécanique est une liaison sans diffusion avec une faible force de liaison, qui est facile à échouer en raison du délaminage à haute température, et ne convient généralement que pour conditions normales de température. La composition explosive est la principale méthode de composition métallurgique des matériaux de plaques plaquées. Il utilise l'énergie après l'explosion de l'explosif pour faire entrer en collision le revêtement avec la couche de base, de sorte que les processus physiques et chimiques se produisent sur la surface de contact, c'est-à-dire le processus métallurgique. Par exemple, déformation plastique, fusion et diffusion interatomique de fines couches de métal de part et d'autre de la surface de contact, etc., différents métaux sont combinés dans ces procédés métallurgiques. Les composites explosifs ont une force de liaison et une aptitude au traitement élevées. Les résultats des tests mécaniques montrent que la résistance à la traction globale du bilame est supérieure à la valeur standard de la résistance à la traction la plus élevée dans le matériau de base. Lors de l'essai de cisaillement, le côté le plus faible du matériau de base se brise généralement. Dans certaines conditions d'essai, le composite L'angle de flexion de la plaque d'acier peut atteindre 180°.

Par conséquent, le matériau composite subit un traitement ultérieur à froid et à chaud, tel que le laminage, l'estampage, le forgeage, l'étirage, la découpe, le soudage, le traitement thermique, etc. ne produira pas de délaminage et de fissuration. À l'heure actuelle, la technologie de traitement des composites explosifs devient de plus en plus mature. La plaque en acier composite explosive NB/T47002 pour les récipients sous pression spécifie les exigences techniques, les tests et les inspections des plaques composites en acier inoxydable, en acier au nickel, en acier au titane, les tuyaux de revêtement et de revêtement résistants à la corrosion API-5LD et la corrosion GB/T35072. raccords de tuyauterie composites métalliques résistants pour le pétrole et le gaz naturel spécifie les exigences techniques applicables aux tuyaux et raccords composites constitués de plaques plaquées. Étant donné que la pression et la température de conception du gaz de synthèse et d'autres fluides sont élevées et que le diamètre du pipeline est supérieur à DN250, le pipeline et les raccords de tuyauterie sont tous des raccords soudés bout à bout. Une fois que le pipeline est corrodé et rompu, il y aura une grande quantité de fuites de gaz toxiques et inflammables. Par conséquent, le processus de fabrication de tuyaux et de raccords à partir de plaques composites explosives est adopté pour garantir les performances des tuyaux et raccords composites. Procédé de fabrication de tuyaux et de raccords pour assurer les performances de tuyaux et de raccords composites.