Tungsten- og molýbdenmaterjali eru ástandshaldandi við háar hitastig og mótteymileg fyrir rós, því þau eru hentug fyrir ógnvekjandi skilyrði í olíu- og sameindaiðnaðinum. Þrjú dæmi sýna að þessi materjali geta lengt líftíma búnaðar um 3–8 sinnum, en kostnaður við endurbætur er aðeins 1/5 af kostnaði nýs búnaðar, sem ákvarðar áhrifamikillega örugga langtíma rekstur kerfisins.
Petrokemíusviðið felur allar ferli frá olíuútvinningi, rafmagnsþreiningu á óþreintri olíu, etýlenhjópun, vetnisþreiningu og CO₂-veiði með CCUS-tækni. Það hefur lengi verið útsett fyrir ekstremar aðstæður eins og háar hitastig (yfir 1000°C), hátt yfirþrýsti (yfir 15 MPa), sterka áhrif af rofi (H₂S, CO₂, klóríónir o.fl.) og mikla slitage. Venjuleg rustfritt steál og nikkel-grundvalltar legeringar eru viðkvæm fyrir hækkunarskráningu við háar hitastig, oxíðskerðingu, punktskerðingu og vetnisspröngun undir þessum aðstæðum, sem leiðir til tíðrænnar stöðvunar á tæknibúnaði og jafnvel öryggisáhættu.
Vólfram og molýbdín, sem hágæðar hitþolandi málmborð, hafa smeltitpunkt 3422°C og 2622°C á viðkomandi hátt, með eiginleikum eins og hitþol, móttölu gegn rýmingu, lágan þurrkunarstuðul og slíðrunarþol. Í olíu- og efnafræðisviðinu hafa myndast fjórir helstu notkunarsvæði: hitþolandi staðfestingardeildir, harðar slíðrunarþolandi legeringshlutar, rýmingarvarnarlag og legeringsbætiefni og katalýtísk efnafræðileg grunnefni. Eftirfarandi kynnum við raunverulegar notkunaraðferðir vólfram-molýbdín legeringsmála í þremur tilvikagreiningum.
Tilvik 1: Úthverfisvandamál við hitun á CCUS-þvergöngu í skeljulóði olíuvinnslusvæðisins Shengli: Skeljulóðin Liye 1HF í olíuvinnslusvæðinu Shengli notar CO₂ innblástur til útvinninga, og valdast hratt kæling og frysting á rörin vegna háþrýstis þvermáls í vökvu-CO₂. Útflæðandi vökvu inniheldur CO₂, formunarvatn og vetnisvíxil, sem myndar samsett reykingamíla. Venjulegar heitirör úr rustfritt steéli reykur og brotnar innan 3 mánaða, sem veldur stöðunum. Lausn: Sérsniðin heitirör úr tungstínlegering (grunnur úr tungstínlegeringu + insúlatslag úr álúmíníumnítríð).
Raðeiningarhitunarsamvirkja 99 %, hitunaraukning um 4 sinnum
Samfelld rekstur í 24 mánuði án reykinga eða eyðingar vegna straums
Leysir fullkomlega frystingu og blokkun á rörinu og minnkar stöðun við viðhald fyrir einstök holu um 12 sinnum
Lág þurrkunarspánn, engin samsveifla í sveiflu hitastigs
Ályktun: Hitarörur úr volframslegeri eru hentug fyrir CCUS og óvenjulega ávinnslu með miklum hitamun.
Dæmi 2: Áskoranir vegna skilyrða styttisþátta í etýlenkrökkufurnanum hjá Lanzhou Petrochemical: Styttisþættirnir í krökkufurnunni virka við 1100°C í langan tíma og leidir króm-níkel-slegerin til að reiða sig eftir um það bil ár, sem krefst oft endurskýrslu til skiptingar, og hefur alvarleg áhrif á framleiðslueffekt. Lausn: Allir styttisþættir voru skiptir út fyrir TZM molýbdensleger (títan-titán-molýbdensleger).
Engin reiðing undir 1100°C í langan tíma
Lífeyri lengdast frá einu ári til sex ára (sexföldunaraukning)
Minnka endurskýrslu- og skiptingarfrequentíu markverðlega, með miklum almennum fjárhagsárangur
Ályktun: TZM molýbdensleger er staðalvalið efni fyrir uppbyggingarþætti í háhitafurnum í olíu- og efnafræðiindustrínni.
Tilvik 3: Áskorun við endurbyggingu innri línuvatns hýdrógenaþolnálarinnar hjá Shandong Hengyuan Petrochemical: Hýdrógenaþolnálarinn (innri þvermál 3 metrar, 430°C, 15 MPa, meðhaldandi H₂S, ammóníu og klóríjon) átti innri línuvötn af rustfritt stál 316L sem þróuðust staðbundin pungun og vondur blásjúkdómur vegna vetnis eftir 3 ár í rekstri, sem skapaði öryggisvanda um sprengingu. Lausn: Innri veggurinn var sveisdur með 10 mm þykku mólýbdens-tungstens samsettum nikkel-grunduðum legeri (C276, 13% mólýbdens, 3% tungstens).
Samfelld örugg rekstur í 25 ár, engin spennu-áhrifin röndun né vetnisbræðingarskemmdir, árleg röndun aðeins 0,1 mm
Uppfyllir API-staðla fyrir rafmagns- og olíuvinnslu og öryggisstaðla fyrir ýttarstöðvar
Rekstrarkostnaður fyrir sveisingu er aðeins 1/5 af kostnaði við að skipta út nýjum tæknigærum
Niðurstaða: Sveisingartækni fyrir mólýbdens-tungstens-nikkelgrunda legeri sameinar öruggleika og hagkvæmni og er fullþroska lausn fyrir andvirkt endurbyggingu hýdrógenaþolnálaranna.
Kernigildi volframs-mólýbdens efna á olíu- og eðlisefnafræðisviðinu er sýnt í þremur áttum:
1. Öryggi og áreiðanleiki – viðhalda styrktarheild á óvenjulegum skilyrðum og fjarlægja öryggishættur;
2. Hagnýti – lengja líftíma búnaðar um 3–8 sinnum, með endurbyggingarkostnað sem er langt lægri en kostnaður við skipti búnaðar; 3. Viðlagfæring á viðskiptaátt – Ná allan atvinnuketilinn frá olíuútvinningi til rafsmíði og efnafræðiþvinnings, styðja upp á uppgráðun olíu- og eðlisefnafræðisviðsins að lengri ferlum og hærra öryggi.
Með því sem olíu- og eðlisefnafræðisstöðvar verða stærri og flóknari munu volfram- og mólýbdenefni taka ávallt mikilvægri hlutverk í lykilbúnaði undir óvenjulegum skilyrðum.
EN
