RU2241061C2 - Сталь для корпусов реакторов гидрокрекинга и другого нефтехимического оборудования - Google Patents
Сталь для корпусов реакторов гидрокрекинга и другого нефтехимического оборудования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2241061C2 RU2241061C2 RU2001124784/02A RU2001124784A RU2241061C2 RU 2241061 C2 RU2241061 C2 RU 2241061C2 RU 2001124784/02 A RU2001124784/02 A RU 2001124784/02A RU 2001124784 A RU2001124784 A RU 2001124784A RU 2241061 C2 RU2241061 C2 RU 2241061C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- petrochemical equipment
- casing
- nitrogen
- niobium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии. Заявлена сталь для корпусов реакторов гидрокрекинга и другого нефтехимического оборудования, которая содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,10-0,28; кремний 0,05-0,37; марганец 0,17-0,50; хром 2,50-3,30; молибден 0,60-0,80; ванадий 0,20-0,40; никель 0,05-0,40; медь 0,03-0,30; алюминий 0,01-0,10; азот 0,005-0,02; кальций 0,001-0,005; сера 0,002-0,015; фосфор 0,002-0,015; олово 0,001-0,004; сурьма 0,001-0,005; мышьяк 0,002-0,040; цирконий 0,003-0,010; ниобий 0,001-0,030; натрий 0,001-0,005; железо - остальное. При этом вводятся следующие ограничения по соотношению элементов в стали: J=(%Si+%Mn)(%P+%Sn)104≤ 120; X=%Р10+%Sb5+%Sn
Description
Изобретение относится к металлургии конструкционных сталей и сплавов, содержащих в качестве основы железо с различным сочетанием легирующих элементов, и может быть использовано в химическом машиностроении при изготовлении корпусов реакторов гидрокрекинга нефти и другого нефтехимического оборудования.
Известны стали, применяемые в указанной области техники (например, стали типа 2,25Cr-1Mo, 3Сr-1Mо), а также другие аналоги, указанные в патентной и научно-технической литературе [1-5]. Однако известные материалы не обеспечивают требуемого высокого уровня и стабильности физико-механических и служебных свойств, что снижает эксплуатационную надежность и ресурс изготовленного из них нефтехимического оборудования.
Наиболее близкой к заявляемой композиции по назначению и составу компонентов является сталь феррито-перлитного класса по патенту РФ №2139952 [6], содержащая компоненты в следующем соотношении (мас.%):
Углерод 0,10-0,28
Кремний 0,03-0,42
Марганец 0,17-0,70
Хром 2,0-3,3
Молибден 0,6-0,8
Ванадий 0,20-0,40
Никель 0,05-0,40
Медь 0,03-0,30
Кобальт 0,005-0,025
Алюминий 0,05-0,10
Азот 0,005-0,08
Церий 0,002-0,05
Кальций 0,001-0,005
Сера 0,002-0,020
Фосфор 0,002-0,020
Олово 0,001-0,005
Сурьма 0,001-0,005
Мышьяк 0,002-0,040
Железо Остальное
при этом суммарное содержание углерода и азота не превышает 0,3%, суммарное содержание никеля, меди и кобальта не превышает 0,5%, суммарное содержание сурьмы, олова, фосфора и мышьяка не превышает 0,05%.
Данную марку стали рекомендуется использовать для производства корпусов водоохлаждаемых атомных реакторов, сосудов давления и нефтехимического оборудования. Однако известная сталь характеризуется недостаточно высоким сопротивлением водородному охрупчиванию и уровнем длительной прочности, что ограничивает температурные пределы ее применения.
Задачей настоящего изобретения является создание стали, обладающей более высоким сопротивлением воздействию водорода и длительной прочностью по сравнению с известным материалом, что обеспечивает возможность применения ее при более высоких температурах и давлении водорода и повышает эксплуатационную надежность и ресурс работы нефтехимического оборудования.
Поставленная в заявке цель достигается изменением соотношения легирующих элементов и введением в состав заявляемой композиции оптимальных количеств ниобия, циркония и натрия.
Предлагается сталь, содержащая (мас.%):
Углерод 0,10-0,28
Кремний 0,05-0,37
Марганец 0,17-0,50
Хром 2,50-3,30
Молибден 0,60-0,80
Ванадий 0,20-0,40
Никель 0,05-0,40
Медь 0,03-0,30
Алюминий 0,01-0,10
Азот 0,005-0,02
Кальций 0,001-0,005
Сера 0,002-0,015
Фосфор 0,002-0,015
Олово 0,001-0,004
Сурьма 0,001-0,005
Мышьяк 0,002-0,040
Цирконий 0,003-0,010
Ниобий 0,001-0,030
Натрий 0,001-0,005
Железо Остальное
Соотношение указанных легирующих элементов и принятое ограничение суммарного содержания некоторых из них (см. формулу изобретения) выбраны таким образом, чтобы сталь после соответствующей термической обработки обеспечивала требуемый уровень и стабильность важнейших физико-механических свойств, определяющих работоспособность материала в условиях эксплуатации нефтехимического оборудования.
Введение в заявляемую композицию микролегирующих добавок ниобия и циркония при наличии азота улучшает структурную стабильность стали, способствует измельчению зерна и образованию при отпуске достаточного количества мелкодисперсных карбидных и нитридных фаз, термодинамически устойчивых в широком интервале температур технологических, сварочных и эксплуатационных нагревов. При этом повышается длительная прочность, сопротивление ползучести, а также сопротивление тепловому и водородному охрупчиванию при эксплуатационных температурах.
Введение расчетных добавок натрия наряду с кальцием создает возможность дополнительного рафинирования металла от неметаллических включений и газов, за счет чего улучшается однородность материала, уменьшается количество внутренних дефектов и повышаются механические свойства стали.
При легировании стали вне заданных пределов в соответствии с заявленными состав стали становится неоптимальным, что проявляется в усилении склонности к тепловому и водородному охрупчиванию и снижении длительной прочности при некотором снижении также характеристик прочности, пластичности и вязкости в исходном состоянии.
ДГУП ИЦ КМ "Прометей-Атом" совместно с ОАО "Ижорские заводы" и другими предприятиями в соответствии с планом научно-исследовательских работ отрасли проведен комплекс лабораторных и опытно-промышленных работ по выплавке, пластической и термической обработкам осваиваемой марки стали. Металл выплавлялся в основных мартеновских и электродуговых печах с вакуумированием при разливке в слитки массой до 147,5 т. Полученный металл подвергался обработке давлением на промышленном кузнечно-прессовом и прокатном оборудовании.
Химический состав исследованных материалов, а также результаты определения необходимых механических и служебных свойств представлены в табл. 1-5. Термическая обработка была сделана по оптимальным для данных составов режимам и с учетом реальных технологических нагревов при изготовлении сосудов.
Ожидаемый технико-экономический эффект от использования новой марки стали выразится в повышении эксплуатационной надежности и безопасности, а также общего ресурса работы корпусов нефтехимических реакторов нового поколения.
Результаты сравнительных испытаний механических и служебных характеристик стали заявленного состава и прототипа (табл. 2-5) показывают существенные преимущества заявленной стали по сравнению с прототипом.
Источники информации
l. ASTM A387 гр. 22.
2. ASTM A 387 гр. 21.
3. I.Imanaka, S.Sato и дp. Improvement in elevated temperature strenght, hydrogen attack resistivity and stress relief cracking susceptibility of Cr-Mo steel. Nuclear Engineering and Design, 96/1986/, p.195-207.
4. Сталь №7797 20CrMoV13,5 DIN №17006.
5. Сталь №7767 17CrMoV10 DIN №17006.
6. Патент на изобретение №2139952, РФ.
Claims (1)
- Сталь для корпусных конструкций и сосудов давления нефтехимического оборудования, в том числе для корпусов реакторов гидрокрекинга нефти, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, никель, медь, алюминий, азот, кальций, серу, фосфор, олово, сурьму, мышьяк, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит цирконий, ниобий, натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:Углерод 0,10-0,28Кремний 0,05-0,37Марганец 0,17-0,50Хром 2,50-3,30Молибден 0,60-0,80Ванадий 0,20-0,40Никель 0,05-0,40Медь 0,03-0,30Алюминий 0,01-0,10Азот 0,005-0,02Кальций 0,001-0,005Сера 0,002-0,015Фосфор 0,002-0,015Олово 0,001-0,004Сурьма 0,001-0,005Мышьяк 0,002-0,040Цирконий 0,003-0,010Ниобий 0,001-0,030Натрий 0,001-0,005Железо Остальноепри следующих ограничениях по соотношению элементов в стали:3) %Mn+%Si≤ 0,7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001124784/02A RU2241061C2 (ru) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | Сталь для корпусов реакторов гидрокрекинга и другого нефтехимического оборудования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001124784/02A RU2241061C2 (ru) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | Сталь для корпусов реакторов гидрокрекинга и другого нефтехимического оборудования |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001124784A RU2001124784A (ru) | 2003-07-20 |
RU2241061C2 true RU2241061C2 (ru) | 2004-11-27 |
Family
ID=34309728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001124784/02A RU2241061C2 (ru) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | Сталь для корпусов реакторов гидрокрекинга и другого нефтехимического оборудования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2241061C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448196C2 (ru) * | 2010-04-12 | 2012-04-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Сталь для корпусных конструкций атомных энергоустановок |
-
2001
- 2001-09-07 RU RU2001124784/02A patent/RU2241061C2/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448196C2 (ru) * | 2010-04-12 | 2012-04-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Сталь для корпусных конструкций атомных энергоустановок |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0016225B2 (en) | Use of an austenitic steel in oxidizing conditions at high temperature | |
EP1191117A2 (en) | Stainless cast steel having good heat resistance and good machinability | |
JPS6337183B2 (ru) | ||
KR102009630B1 (ko) | 강판 | |
CN112853155A (zh) | 具有优异高温耐腐蚀性和抗蠕变性的高铝奥氏体合金 | |
JPS6318038A (ja) | クリ−プ特性および耐水素侵食特性の優れた低合金鋼 | |
RU2241061C2 (ru) | Сталь для корпусов реакторов гидрокрекинга и другого нефтехимического оборудования | |
US4119456A (en) | High-strength cast heat-resistant alloy | |
US2949355A (en) | High temperature alloy | |
JP6402843B1 (ja) | 鋼板 | |
CN110241363A (zh) | 一种新型铸钢材料及其铸造方法 | |
RU2040579C1 (ru) | Нержавеющая сталь | |
RU2009264C1 (ru) | Сталь | |
RU2188874C1 (ru) | Высокопрочная коррозионно-стойкая свариваемая сталь для трубопроводов | |
RU2004612C1 (ru) | Коррозионно-стойка аустенитно-ферритна сталь | |
RU2448196C2 (ru) | Сталь для корпусных конструкций атомных энергоустановок | |
RU1786175C (ru) | Сталь | |
JP3901801B2 (ja) | 耐熱鋳鋼および耐熱鋳鋼部品 | |
RU2122600C1 (ru) | Высокопрочная коррозионностойкая свариваемая сталь для сосудов давления и трубопроводов | |
JP3565155B2 (ja) | 高強度低合金耐熱鋼 | |
RU2333285C2 (ru) | Сталь | |
Corbett et al. | Effects of Boron in Steel | |
RU2403313C2 (ru) | Сталь для нефтехимического оборудования | |
SU994576A1 (ru) | Нержавеюща сталь | |
RU2052531C1 (ru) | Азотируемая сталь |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080908 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120908 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130627 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140908 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151010 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170908 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180503 |