Giải pháp > năng lượng và hóa chất

Tổng quan dự án
Một nhà máy xử lý hóa chất lớn chuyên sản xuất axit sulfuric thường xuyên gặp phải sự cố thiết bị do ăn mòn. Nhà máy cần một loại vật liệu có thể chịu được tính chất ăn mòn cao của axit sulfuric, đồng thời giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động do phải sửa chữa và bảo trì thường xuyên.

Những thách thức:

• Ăn mòn: Axit sulfuric là một trong những chất ăn mòn nhất trong các ứng dụng công nghiệp. Các vật liệu thông thường đã được chứng minh là không thể xử lý việc tiếp xúc lâu dài với axit, dẫn đến hư hỏng đường ống và bể chứa, rò rỉ và hỏng hóc thiết bị.
• Chi phí bảo trì: Nhà máy gặp phải các vấn đề bảo trì thường xuyên, làm tăng chi phí vận hành do cả chi phí sửa chữa và thời gian ngừng sản xuất. Lỗi thiết bị cũng gây ra rủi ro về an toàn cho lực lượng lao động và môi trường.
• Tuổi thọ và độ bền: Nhà máy đang tìm kiếm một loại vật liệu không chỉ chống ăn mòn mà còn có tuổi thọ lâu dài, giảm tần suất thay thế bộ phận và khoảng thời gian bảo trì.

Giải pháp:
Sau khi đánh giá các lựa chọn vật liệu khác nhau, các kỹ sư của nhà máy đã quyết định chế tạo các bộ phận chính như đường ống và bể chứa bằng thép không gỉ 904L. Loại thép không gỉ này được chọn vì khả năng kháng axit sulfuric vượt trội và khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt hiện có trong các nhà máy xử lý hóa chất.

• Chống ăn mòn: Hàm lượng niken và molypden cao của thép không gỉ 904L khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng để xử lý axit sulfuric. Vật liệu này được biết đến với khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở, đảm bảo tuổi thọ hoạt động lâu hơn trong môi trường khắc nghiệt.
• xử lý nhiệt: 904L đã trải qua quá trình xử lý nhiệt chuyên dụng để tăng cường khả năng chống ăn mòn, đảm bảo rằng nó có thể chịu đựng được các điều kiện đầy thách thức của quá trình xử lý axit sulfuric mà không bị suy giảm theo thời gian.

Thực thi:

• Đường ống:Các đường ống vận chuyển axit của nhà máy đã được thay thế bằng thép không gỉ 904L, đảm bảo sự di chuyển đáng tin cậy của hóa chất mà không có nguy cơ rò rỉ hoặc hư hỏng do ăn mòn.
• Bể chứa: 904L cũng được sử dụng để xây dựng các bể chứa lớn chứa axit sulfuric ở các giai đoạn xử lý khác nhau. Các bể chứa được thiết kế để chống ăn mòn bên trong, đồng thời chịu được các yếu tố môi trường bên ngoài.

Kết quả:
Việc sử dụng thép không gỉ 904L đã cải thiện đáng kể hiệu suất tổng thể của nhà máy. Trong khoảng thời gian 10-năm, nhà máy đã trải qua:

• Giảm thời gian ngừng hoạt động:Với khả năng kháng axit sulfuric cực cao của 904L, các lỗi và rò rỉ thiết bị được giảm thiểu đáng kể, giảm cả yêu cầu bảo trì và ngừng sản xuất.
• Tiết kiệm chi phí: Bằng cách giảm nhu cầu sửa chữa thường xuyên và thay thế bộ phận, nhà máy đã tiết kiệm được một khoản đáng kể chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động.
• Tuổi thọ thiết bị dài hơn: Các bộ phận bằng thép không gỉ tiếp tục hoạt động mà không bị mài mòn đáng kể, cung cấp giải pháp lâu dài hơn giúp tăng tuổi thọ tổng thể của cơ sở hạ tầng của nhà máy.
   

Thử thách:

Một giàn khoan dầu ngoài khơi cần nâng cấp hệ thống đường ống hiện tại do các vấn đề ăn mòn do tiếp xúc với nước mặn và hỗn hợp dầu khí có tính ăn mòn cao. Môi trường đòi hỏi những vật liệu có thể chịu được nồng độ clorua cao, áp suất cao và khả năng tiếp xúc với hydro sunfua (H₂S).

Giải pháp:

Thép không gỉ Duplex 2205 được lựa chọn cho hệ thống đường ống mới. Loại này có khả năng chống chịu tuyệt vời đối với hiện tượng nứt do ăn mòn do ứng suất clorua, rỗ và ăn mòn kẽ hở, đồng thời duy trì độ bền và độ dẻo cao. Tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao hơn cho phép ống mỏng hơn, giảm tổng trọng lượng của kết cấu.

Kết quả:

Việc lắp đặt đường ống thép không gỉ Duplex 2205 đã cải thiện hiệu quả hoạt động của giàn khoan và kéo dài vòng đời của hệ thống đường ống, giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động bảo trì. Khả năng chống ăn mòn cao giảm thiểu nguy cơ rò rỉ và hỏng hóc, đảm bảo hoạt động khai thác dầu khí an toàn và liên tục.

Thử thách:

Một nhà máy điện yêu cầu các bộ trao đổi nhiệt có thể hoạt động dưới nhiệt độ và áp suất cực cao, đồng thời tiếp xúc với nước làm mát có hàm lượng clorua cao. Thách thức là tìm ra một loại vật liệu có thể xử lý cả nhiệt độ cao và chống ăn mòn trong môi trường ẩm ướt, giàu clorua.

Giải pháp:

Thép không gỉ 316L được chọn làm ống trao đổi nhiệt. Được biết đến với khả năng chống ăn mòn cao, đặc biệt là trong môi trường clorua, 316L mang lại độ bền cần thiết. Hàm lượng carbon thấp của nó cũng giúp ngăn ngừa sự nhạy cảm trong quá trình hàn, có thể dẫn đến ăn mòn giữa các hạt.

Kết quả:

Nhà máy điện đã cải thiện hiệu suất truyền nhiệt và giảm thời gian ngừng hoạt động do ăn mòn sau khi chuyển sang ống trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ 316L. Bộ trao đổi nhiệt hiện nay ít cần bảo trì hơn và toàn bộ hệ thống hoạt động đáng tin cậy hơn trong điều kiện nhiệt độ cao liên tục.