專利名稱：一種耐硫化氫腐蝕的稀土合金鋼塔式容器的制作方法
技術領域：
本發明涉及石油化工領域的常減壓系統、催化解析系統、污水汽提系統、芳烴抽提系統以及溶劑再生系統中的塔式容器。
由于國內石油成品的需求大量增加，我國境內的石油開采量難以滿足市場日益增長的需要，不得不從國外進口大量中東高硫原油以滿足市場需求。而高硫原油的煉制加劇了油品中硫的分解對設備的腐蝕，硫經分解后所產生的硫化氫對設備構成均勻腐蝕和應力腐蝕的雙重危害。在現有的石化煉油系統中，一般塔設備選材設計時，所選用的材質大量地應用了不銹鋼復合鋼板。普通碳鋼在硫化氫腐蝕環境中又不耐硫化氫均勻腐蝕，腐蝕速率極大，而普通18-8不銹鋼又不能解決應力腐蝕問題且價格較高。選用復合板具有如下缺點其一，復合鋼板在壓制封頭時，其復合層容易脫離；其次，復合層的基層16MnR或20R與復合層18-8、0Cr13Al等不銹鋼的熱膨脹系數不同，也將在熱疲勞運行后出現復合層脫離的現象；其三，復合板的塔式容器在殼體和接管用材上難以達到用材統一，且焊接困難；其四，如果用抗硫化氫性能良好的0Cr13Al做復合層，但無法選用與之相匹配的焊接材料，只能用奧氏體不銹鋼焊條，而奧氏體焊條是不耐硫化氫應力腐蝕的。目前，國內尚無既耐硫化氫應力腐蝕，又耐硫化氫均勻腐蝕的塔器殼體用鋼。
本發明的目的是用一種耐硫化氫應力腐蝕的低合金鋼07～09Cr2AlMoRE的材料制造塔式容器，以解決硫化氫的應力腐蝕和均勻腐蝕危害。
本人曾于2001年4月30日申報了“耐硫化氫腐蝕的低合金稀土鋼”專利，其用該專利技術中09Cr2AlMoRE的管材和鍛件制造的石化換熱器產品已得到工業應用，實踐證明其抗硫化氫腐蝕性能良好，且09Cr2AlMoRE無縫鋼管和鍛件2001年5月9日已得到全國壓力容器標準化委員會評審鑒定。09Cr2AlMoRE鋼的耐硫化氫恒載荷應力腐蝕性能為σth＝0.75σs，遠遠超過了美國腐蝕工程師協會NACE TM 0177-96規定的σth≥0.45σs標準要求，抗H2S應力腐蝕性能良好。
09Cr2AlMoRE的耐硫化氫均勻腐蝕性能對比試驗數據如下H2S介質模擬工況的腐蝕試驗對比(浸泡時間144h)
表中的試驗數據表明，稀土合金鋼09Cr2AlMoRE的抗均勻腐蝕能力，在不同介質環境中亦明顯優于不含稀土的12Cr2AlMoV和08Cr2AlMo鋼，比10″鋼的耐腐蝕性能提高近6倍。試驗方法采用GB10124-84《金屬材料試驗室均勻腐蝕全浸試驗方法)》。
根據本人2001年已申報的“耐硫化氫腐蝕的低合金稀土鋼”專利技術內容，所生產的鋼板依據其含碳C量的高低，可以將其規定為07Cr2AlMoRE(C≤0.09％)、08Cr2AlMoRE(C≤0.10％)和09Cr2AlMoRE(C≤0.12％)，簡稱為07～09Cr2AlMoRE。鋼中碳含量越低，材料的焊接性能和耐腐蝕性能就越好。07～09Cr2AlMoRE的化學成分(熔煉成分分析)如下C≤0.12％，Si0.20～0.65％，Mn0.30～0.90％，Cr1.80～2.50％、Al0.30～0.80％、Mo0.30～0.60％，RE0.005～0.30％，S≤0.015％，P≤0.025％，余量為Fe。
本發明是通過如下方案實施的1.用07～09Cr2AlMoRE板材制造塔式容器的殼體1、人孔2、封頭3、分布器4、格柵板5、塔盤6；2.用07～09Cr2AlMoRE管材制造塔器的接管7；3.用07～09Cr2AlMoRE鍛件制造塔器的接管法蘭8。
07～09Cr2AlMoRE塔式容器在制造時所用的焊接材料應該用化學成分與之相匹配的焊條和焊絲，鋼材焊縫熔敷金屬的化學成分應符合鋼材基體的化學成分要求。焊前采用200℃-250℃預熱，焊后進行650℃-750℃消除應力熱處理。
下面根據圖示作進一步說明圖中件1為殼體，件2為人孔，件3為封頭，件4為分布器，件5為格柵板，件6為塔盤，件7為接管，件8為接管法蘭。
本發明所用的07～09Cr2AlMoRE板材本人已與鋼廠合作進入技術開發階段。目前，07～09Cr2AlMoRE板材、管材和鍛件都能提供配套用材，實施起來并不困難。07～09Cr2AlMoRE板材、管材和鍛件的價格都比不銹鋼價格低，而且其抗硫化氫腐蝕性能遠比不銹鋼優越，具有很好的價格性能比。制造方式也與普通壓力容器一樣，加工制造時無須增加特殊設備即可生產。本發明可廣泛應用于石油化工裝置中耐硫化氫腐蝕的塔式容器。
權利要求
1.一種耐硫化氫腐蝕的稀土鋼塔式容器，它由筒體(1)、人孔(2)、封頭(3)、接管(7)、接管法蘭(8)、以及塔內構件所構成，其特征在于其所述的筒體(1)、人孔(2)、封頭(3)、分布器(4)、格柵板(5)、塔盤(6)用07～09Cr2AlMoRE鋼板材制造；接管(7)用07～09Cr2AlMoRE無縫鋼管制造；接管法蘭(8)用07～09Cr2AlMoRE鋼鍛件制造。
2.如權利要求書1所述的耐硫化氫腐蝕的稀土鋼塔式容器，其特征在于其所述的焊接材料與基體的熔敷金屬的化學成分應符合07～09Cr2AlMoRE的成分范圍，焊前采用200℃～250℃預熱，焊后進行650℃～750℃消除應力熱處理。
3.如權利要求書1和2所述的耐硫化氫腐蝕的稀土鋼塔式容器，其特征在于其所述07～09Cr2AlMoRE鋼及焊縫金屬化學成分分析為C≤0.12％，Si0.20～0.65％，Mn0.30～0.90％，Cr1.80～2.50％，Al0.30～0.80％，Mo0.30～0.60％，RE0.005～0.30％，S≤0.015％，P≤0.025％，余量為Fe。
全文摘要
本發明一種耐硫化氫腐蝕的稀土鋼塔式容器,主要技術特征為塔式容器的筒體(1)、人孔(2)、封頭(3)、接管(7)、接管法蘭(8)以及塔內構件等均用耐H
文檔編號B01J19/02GK1341480SQ0112830
公開日2002年3月27日 申請日期2001年8月1日 優先權日2001年8月1日
發明者束潤濤 申請人:束潤濤