SI20290A - Procesne komponente, vsebniki in cevi za hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur - Google Patents

Procesne komponente, vsebniki in cevi za hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur Download PDF

Info

Publication number
SI20290A
SI20290A SI9820082A SI9820082A SI20290A SI 20290 A SI20290 A SI 20290A SI 9820082 A SI9820082 A SI 9820082A SI 9820082 A SI9820082 A SI 9820082A SI 20290 A SI20290 A SI 20290A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
pressure
temperature
steel
mpa
ksi
Prior art date
Application number
SI9820082A
Other languages
English (en)
Inventor
Moses Minta
Lonny R. Kelley
Bruce T. Kelley
E. Lawrence Kimble
James R. Rigby
Robert E. Steele
Original Assignee
Exxonmobil Upstream Research Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxonmobil Upstream Research Company filed Critical Exxonmobil Upstream Research Company
Publication of SI20290A publication Critical patent/SI20290A/sl

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0295—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used, e.g. sieve plates, packings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B19/00—Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/06—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts for liquids near their boiling point, e.g. under subnormal pressure
    • F04B15/08—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts for liquids near their boiling point, e.g. under subnormal pressure the liquids having low boiling points
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F04B23/021—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being immersed in the reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/026—Selection of particular materials especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/14—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of aluminium; constructed of non-magnetic steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F17C7/02—Discharging liquefied gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/082—Pipe-line systems for liquids or viscous products for cold fluids, e.g. liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0204—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow SCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0207—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as at least a three level SCR refrigeration cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F25J1/0268—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer using a dedicated refrigeration means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04896—Details of columns, e.g. internals, inlet/outlet devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/005—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger in a reboiler-condenser, e.g. within a column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/001—Heat treatment of ferrous alloys containing Ni
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448—Steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/17—Alloys
    • F05D2300/171—Steel alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0138—Shape tubular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/032—Orientation with substantially vertical main axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0329—Foam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0337—Granular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0345—Fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0391—Thermal insulations by vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0617—Single wall with one layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0639—Steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0648—Alloys or compositions of metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/221—Welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/013—Carbone dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/014—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F17C2221/017—Helium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/018—Acetylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/011—Improving strength
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/063—Fluid distribution for supply of refuelling stations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/068—Distribution pipeline networks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • F17C2270/0136—Terminals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/05—Applications for industrial use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/02—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams using a pump in general or hydrostatic pressure increase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/42—Modularity, pre-fabrication of modules, assembling and erection, horizontal layout, i.e. plot plan, and vertical arrangement of parts of the cryogenic unit, e.g. of the cold box
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/44—Particular materials used, e.g. copper, steel or alloys thereof or surface treatments used, e.g. enhanced surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/902—Apparatus
    • Y10S62/905—Column

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

Gre za procesne komponente (toplotne izmenjevalnike), vsebnike (jeklenke, stolpe) in cevi, ki so zgrajeni iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti, ki imajo pod 9 ut.% niklja in natezne trdnosti nad 830 MPa (120 ksi) ter 'temperature, pri katerih lezenje preide v lom' (DBTT - ang. ductile to britte transition temperature) pod okoli -73 stopinj C (-100 stopinj F).ŕ

Description

EXXONMOBIL UPSTREAM RESEARCH COMPANY Houston/Teksas, ZDA
Procesne komponente, vsebniki in cevi za hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur
PODROČJE VELJAVNOSTI TEGA IZUMA
Predloženi izum se nanaša na procesne komponente, vsebnike in cevi za hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur, bolj določno procesne komponente, vsebnike in cevi iz nizkolegiranega jekla ultravisoke trdnosti, vsebujočega manj kot 9 ut.% niklja in z natezno trdnostjo nad 830 MPa (120 ksi) ter s Temperaturo, pri kateri lezenje preide v lom’ (DBTT) pod okoli -73 °C (-100 °F).
STANJE TEHNIKE PRED POJAVOM TEGA IZUMA
Strokovni pojmi, izrazi in besede so vsakokrat pojasnjeni v sledečem opisu, tudi pa so zbrani v preglednici na koncu tega opisa (str. 45), tik pred patentnimi zahtevki.
V industriji se za hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur pogosto rabijo procesne komponente, vsebniki in cevi zadostne žilavosti za procesno obdelavo, hrambo in transport fluidov pri kriogenih temperaturah, t.j. temperaturah pod okoli -40 °C (-40 °F), brez napak. To je primer zlasti v industrijah obdelave ogljikovodikov in v kemijski tehnologiji. Kriogeni procesi se uporabljajo naprimer za ločevanje sestavin v tekočih in plinastih ogljikovodikih. Kriogeni postopki pa se uporabljajo tudi pri ločevanju in hrambi fluidov, kot sta kisik in ogljikov dioksid.
Drugi kriogeni postopki, ki so v uporabi naprimer v industriji, vsebujejo nizkotemperaturne krožne sisteme za pridobivanje dela, hladilne krožne sisteme in utekočinjevalne krožne sisteme. Pri nizkotemperaturnem pridobivanju dela se v splošnem uporabljajo obraten Rankinov krožni sistem in njegove izpeljanke, da se dobi delo z regeneracijo energije hladnega, ki je na voljo v ultranizkem temperaturnem viru. V najpreprostejši obliki krožnega sistema primeren fluid, denimo etilen, pri nizki temperaturi kondenzira, nakar se ga črpa na višji tlak, upari in ekspandira prek na generator vezane turbine, ki ustvarja delo.
Obstaja širok izbor izvedbenih rešitev, kjer se za premikanje kriogenih tekočin v postopkih in hladilnih sistemih, kjer so temperature lahko pod -73 °C (-100 °F), uporabljajo črpalke. Če se, nadalje, gorljive fluide med procesno obdelavo spušča v bakelni sistem, se tlak fluida naprimer prek varnostnega tlačnega ventila zmanjša. Rezultat tega padca tlaka je pojav padca temperature fluida. Če je padec tlaka zadosti velik, je posledična temperatura fluida zadosti nizka, da žilavost ogljikovih jekel, kakršna se običajno uporabljajo v bakelnih sistemih, ne zadošča. Vsakdanje ogljikovo jeklo lahko pri kriogenih temperaturah poka.
Fluidi se v marsikateri industrijski uporabi hranijo in transportirajo pod visokimi tlaki, t.j. kot stisnjeni plini. Da je zadoščeno žilavosti, potrebni za pogosto prekladajoče se vsebnike za transport fluidov, so na splošno vsebniki za hrambo in transport stisnjenih plinov narejeni iz standardnih tržno dosegljivih ogljikovih jekel ali aluminija in morajo stene vsebnikov biti sorazmerno debele, da se dobi trdnost, potrebna za hrambo stisnjenega plina pod visokim tlakom. Bolj določno se za hrambo in transport plinov, kot so kisik, dušik, acetilen, argon, helij in ogljikov dioksid, če naštejemo le nekatere, na široko uporabljajo jeklenke za pline pod tlakom. Alternativno se da temperaturo fluida znižati, da se dobi tekočino nasičenosti, ki je po potrebi lahko celo podhlajena, tako da se da fluid hraniti in transportirati kot tekočino. Fluide se da utekočiniti ob kombinacijah tlakov in temperatur, ki ustrezajo pogojem vrelišča za fluide. V odvisnosti od lastnosti fluida utegne biti v gospodarnem pogledu smotrno hraniti in transportirati fluid v stisnjenem stanju pri kriogeni temperaturi, če se razpolaga s poceni sredstvi za hrambo in transport fluida pod pritiskom in kriogeno temperaturo. Možni so različni načini transportiranja fluida pod pritiskom in kriogeno temperaturo, naprimer tovornjak-cisterna, železniški vagoncistema ali transport po morju. Če gre za fluide pod tlakom in kriogeno temperaturo ter lokalne ditributorje le-teh v stanju pod tlakom in kriogeno temperaturo, je dodatno k že omenjenim hranilnim in transportnim vsebnikom alternativen postopek transportiranja sistem distribucije s cevovodi, t.j. s cevmi med osrednjim hranilnim poljem, kjer se pripravlja in/ali skladišči obsežna ponudba fluida pod kriogeno temperaturo, in lokalnimi distributorji ali porabniki. Vsi ti postopki transportiranja predpostavljajo uporabo hranilnih vsebnikov in/ali cevi, narejenih iz gradiva, ki ima ustrezno žilavost pri kriogenih temperaturah, da se preprečijo motnje, in primerno trdnost, da prenesejo visoke tlake fluidov.
DBTT razmejuje lomna režima v konstrukcijskih jeklih. Pri temperaturah pod DBTT obstaja nevarnost, da jeklo odpove, s tem ko zaradi nizkoenergijskega poka (loma) poči, medtem ko pri temperaturah nad DBTT jeklo lahko odpove zaradi visokoenergijskega žilavega loma. Varjena jekla, kakršna se uporabljajo za izdelavo procesnih komponent in vsebnikov za že omenjene primere uporabe pod kriogenimi temperaturami in za drugo obratovanje pri kriogenih temperaturah in pod obremenitvijo, morajo imeti temperature DBTT zadosti pod obratovalno temperaturo tako v osnovnem jeklu kot tudi v toplotnoprizadeti coni (TPC), t.j. v polju zvara, da ne pride do motenj zaradi loma na osnovi nizkoenergijskega poka.
Jekla, vsebujoča nikelj, kot se običajno uporabljajo za konstrukcije, ki obratujejo v kriogenih temperaturah, naprimer jekla z vsebnostjo niklja nad okoli 3 ut.%, imajo nizke DBTT, ampak tudi sorazmerno nizke natezne trdnosti. Na splošno imajo tržno dosegljiva jekla s 3,5 ut.% Ni, 5,5 ut.% Ni in 9 ut.% Ni temperature DBTT okoli -100 °C (-150 °F), -155 °C (-250 °F) oziroma -175 °C (-280 °F) in natezne trdnosti do okoli 485 MPa (70 ksi), 620 MPa (90 ksi) oziroma 830 MPa (120 ksi). Da se doseže te kombinacije trdnosti in žilavosti, ta jekla na splošno obdelajo v dragem postopku, naprimer postopku dvojnega žarjenja. Kar zadeva uporabe pod kriogenimi temperaturami, industrija ta tržno dosegljiva jekla dandanes uporablja zaradi njihove dobre žilavosti pri nizkih temperaturah, mora pa graditi v bližini njihovih sorazmerno nizkih nateznih trdnosti. Ko gre za uporabe pri kriogenih temperaturah in pod obremenitvijo, konstrukcije v splošnem pogojujejo prekomerne debeline jekel. Uporaba teh nikelj vsebujočih jekel v primerih, ko gre za kriogene temperature in delo pod tlakom, utegne potemtakem biti zaradi visokega stroška jekla v kombinaciji s potrebno debelino jekla draga.
Dasiravno imajo tržno dosegljiva ogljikova jekla temperature DBTT, ki ne segajo pod okoli -46 °C (-50 °F), ogljikova jekla, kot se na splošno uporabljajo za gradnjo tržno dosegljivih procesnih komponent in vsebnikov za postopke ogljikovodikov in kemične postopke, za uporabo v pogojih v kriogenih temperaturah nimajo primerne žilavosti. Vsakdanje se za gradnjo tržno dosegljivih procesnih komponent in vsebnikov, podvrženih pogojem v kriogenih temperaturah, uporabljajo gradiva z boljšo žilavostjo v kriogenih temperaturah od tiste, ki jo ima ogljikovo jeklo, naprimer že omenjena tržna, nikelj vsebujoča jekla (3½ ut.% Ni do 9 ut.% Ni), aluminij (Al-5083 ali Al-5085) ali nerjavna jekla. Tu pa tam se najde tudi uporaba novodobnih gradiv, kot so titanove zlitine in kompoziti z epoksi smolo impregniranih tkanih steklenih vlaken. Procesne komponente, vsebniki in/ali cevi, izdelani iz teh gradiv, pa imajo pogosto povečano debelino sten, da dosežejo potrebno trdnost. To pomeni povečanje teže komponent in vsebnikov, ki jo je treba nositi in/ali transportirati, pa tudi bistveno povečanje stroškov projekta. Za povrh se ta gradiva nagibajo k dražjim od standardnih ogljikovih jekel. Dodatni strošek podpiranja in transporta debelostenskih komponent in vsebnikov, kombiniranih s povečanim stroškom gradiva za gradnjo, vodi k temu, da se ekonomski vidik privlačnosti projekta zmanjša.
Obstaja potreba po tem, da naredimo procesne komponente in vsebnike, primerne za gospodarno hrambo in transport fluidov pri kriogenih temperaturah. Tudi obstaja potreba po ceveh, primernih za gospodarno hrambo in transport fluidov pri kriogenih temperaturah.
Tako je temeljni cilj tega izuma ustvariti procesne komponente in vsebnike, primerne za gospodarno hrambo in transport fluidov pri kriogenih temperaturah, in ustvariti cevi, primerne za gospodarno hrambo in transport fluidov pri kriogenih temperaturah. Drug cilj tega izuma je ustvariti take procesne komponente, vsebnike in cevi, ki so narejeni iz gradiv, ki imajo na eni strani primerno trdnost in na drugi lomno žilavost za hrambo fluidov pod tlaki in pri kriogenih temperaturah.
BISTVO IZUMA
Skladno z zgoraj navedenima ciljema tega izuma so za hrambo in transport fluidov pri kriogenih temperaturah predvideni procesne komponente, vsebniki in cevi. Procesne komponente, vsebniki in cevi po tem izumu so zgrajeni iz gradiv, ki vsebujejo nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, vsebujoče manj kot 9 ut.% niklja, prednostno manj kot okoli 7 ut.% niklja, bolj prednostno manj kot okoli 5 ut.% niklja in še bolj prednostno manj kot okoli 3 ut.% niklja. Jeklo ima ultravisoko trdnost, naprimer natezno trdnost (po tukajšnji definiciji) prek 830 MPa (120 ksi), in DBTT (po tukajšnji definiciji) pod okoli -73 °C (-100 °F).
Tukajšnje nove procesne komponente in vsebnike se da s pridom uporabiti denimo v napravah za kriogeno ekspanzijo za pridobivanje tekočih naravnih plinov, postopkih obdelave utekočinjenega naravnega plina (UNP) in utekočinjevalnih postopkih, v postopku t.i. cone nadzorovanega strjevanja (CNZ), ki ga je uvedla družba Εχχοη
Production Research Company, v sistemih kriogenega hlajenja, sistemih nizkotemperaturnega pridobivanja dela in v kriogenih procesih, ki zadevajo pridobivanje etilena in propilena. Uporaba teh novih procesnih komponent, vsebnikov in cevi dobrodošlo zmanjša tveganje loma zaradi hladnega poka, ki je normalno združen z vsakdanjimi ogljikovimi jekli v obratovanju pri kriogenih temperaturah. Te procesne komponente in vsebniki lahko nadalje pripomorejo k povečanju privlačnosti projekta.
OPIS SKIC
Da ima predloženi izum uporabne dobre lastnosti, se bo videlo iz sledečega podrobnega opisa in pripetih skic, v katerih kaže
Sl. 1 tipično mehansko vezje, v katerem so procesne komponente po izumu uporabljene v napravi za demetanizacijo plina,
Sl. 2 fiksen toplotni izmenjevalnik vrste s cevno predelno steno in enim samim prehodom, po tem izumu,
Sl. 3 toplotni izmenjevalnik vrste grelnik vode tipa vodni kotel, po tem izumu,
Sl. 4 ločevalnik s polnjenjem po načinu z ekspanzijo, po tem izumu,
Sl. 5 bakelni sistem po tem izumu,
Sl. 6 na odjemnih vodih zasnovan razdelilni omrežni sistem po tem izumu,
Sl. 7 kondenzacijski sistem po tem izumu, uporabljen v obratnem Rankinovem krožnem sistemu,
Sl. 8 kondenzator po tem izumu, uporabljen v kaskadnem hladilnem krožnem sistemu,
Sl. 9 uparjalnik po tem izumu, uporabljen v kaskadnem hladilnem krožnem sistemu,
SI. 10 črpalni sistem po tem izumu,
SI. 11 sistem procesnega stolpa po tem izumu,
Sl. 12 nadaljnji sistem procesnega stolpa po tem izumu,
Sl. 13A diagramsko upodobitev kritične globine razpok za dano dolžino razpok kot funkcijo lomne žilavosti pri 'premiku odprtja koničastega vrha razpoke’ (POKR), in
Sl. 13B geometrijo (dolžino in globino) razpoke.
Čeprav izum opisujemo v zvezi s prednostnimi izvedbenimi primeri le-tega, se razume, da izuma ne omejujemo nanje. Prav nasprotno, z izumom pokrivamo vse alternativne rešitve, različice in ekvivalente, ki jih je moč vključiti v okvir izumskega duha in domet izuma, definiran s pripetimi patentnimi zahtevki.
PODROBEN OPIS IZUMA
Predloženi izum se nanaša na nove procesne komponente, vsebnike in cevi za procesno obdelavo, hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur, bolj določno procesne komponente, vsebnike in cevi iz gradiv, ki vsebujejo nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, vsebujoče manj kot 9 ut.% niklja in z natezno trdnostjo nad 830 MPa (120 ksi) ter z DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti ima prednostno izvrstno žilavost pri kriogenih temperaturah tako v osnovni plošči kot tudi v zaradi toplote prizadeti coni (TPC) po varjenju.
Izumljeni so procesne setavine, vsebniki in cevi, primerni za procesno obdelavo in hrambo fluidov pri kriogenih temperaturah, s tem da so procesne komponente, vsebniki in cevi narejeni iz gradiv, obsegajočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki vsebuje manj kot 9 ut.% niklja in ima natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti vsebuje prednostno manj kot okoli 7 ut.% niklja, bolj prednostno manj kot okoli 5 ut.% niklja. Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti ima prednostno natezno trdnost nad okoli 860 MPa (125 ksi), Še bolj prednostno nad okoli 900 MPa (130 ksi). Še bolj prednostno so procesne setavine, vsebniki in cevi po tem izumu narejeni iz gradiv, obsegajočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki vsebuje manj kot 3 ut.% niklja
Ί in ima natezno trdnost nad okoli 1000 MPa (145 ksi) in DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F).
Pet sovisnih provizoričnih patentnih prijav v ZDA (v nadaljnjem: TUNP patentne prijave; TUNP - 'tlačni utekočinjen naravni plin’), katerih vsaka nosi naziv Improved System for Processing, Storing and Transporting Liquefied Natural Gas ('Izboljšan sistem za procesno obdelavo, hrambo in transport utekočinjenega naravnega plina’), opisuje vsebnike in tankerske ladje za hrambo in pomorski transport TUNP pod tlakom v širokem razponu med okoli 1035 kPa (150 psia) in okoli 7590 kPa (1100 psia) in pri temperaturi v širokem razponu med okoli -123 °C (-190 °F) in okoli -62 °C (-80 °F). Čisto zadnja od omenjenih TUNP patentnih prijav ima datum prioritete 14. maj 1998 in nosi pri prijaviteljih oznako Docket No. 97006P4 in pri uradu United States Patent and Trademark Office (v nadaljnjem: USPTO) Številko prijave Application Number 60/085467. Prva od omenjenih TUNP patentnih prijav ima datum prioritete 20. junij 1997 in nosi pri USPTO številko prijave 60/050280. Druga od omenjenih TUNP patentnih prijav ima datum prioritete 28. julij 1997 in nosi pri USPTO številko prijave 60/053966. Tretja od omenjenih TUNP patentnih prijav ima datum prioritete 19. december 1997 in nosi pri USPTO številko prijave 60/068226. Četrta od omenjenih TUNP patentnih prijav ima datum prioritete 30. marec 1998 in nosi pri USPTO številko prijave 60/079904. TUNP patentne prijave razen tega opisujejo sisteme in vsebnike za procesno obdelavo, hrambo in transport TUNP. Prednostno se TUNP hrani pod tlakom med okoli 1725 kPa (250 psia) in okoli 7590 kPa (1100 psia) in pri temperaturi med okoli -112 °C (-170 °F) in okoli -62 °C (-80 °F). Bolj prednostno se TUNP gorivo hrani pod tlakom v razponu med okoli 2415 kPa (350 psia) in okoli 4830 kPa (700 psia) in pri temperaturi v razponu med okoli -101 °C (-150 °F) in okoli -79 °C (-110 °F). Še celo bolj prednostno sta spodnja konca tlačnega in temperaturnega območja za TUNP gorivo pri okoli 2760 kPa (400 psia) in okoli -96 °C (-140 °F). Ne da bi ta izum s tem omejevali, se procesne komponente, vsebniki in cevi po tem izumu prednostno uporabljajo za procesno obdelavo TUNP.
Jeklo za izdelavo procesnih komponent, vsebnikov (jeklenk) in cevi
Za izdelavo procesnih komponent, vsebnikov in cevi po tem izumu lahko uporabimo katero koli nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki vsebuje pod 9 ut.% niklja in ima primerno žilavost za hrambo fluidov, kot je TUNP, pri kriogenih temperaturah in pod delovnimi pogoji po znanih principih tu opisane mehanike lomov. Vzorčno jeklo za uporabo v predloženem izumu, na katero se pa izum nikakor ne omejuje, je za varjenje primerno nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, vsebujoče pod 9 ut.% niklja in natezne trdnosti nad 830 MPa (120 ksi) ter primerne žilavosti, da se prepreči začetek poka, t.j. pojav odpovedi pri pogojih obratovanja pri kriogenih temperaturah. Nadaljnje vzorčno jeklo za uporabo v predloženem izumu, na katero se izum prav tako ne omejuje, je za varjenje primerno nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, vsebujoče pod 3 ut.% niklja in natezne trdnosti vsaj okoli 1000 MPa (145 ksi) ter primerne žilavosti, da se prepreči začetek poka, t.j. pojav odpovedi pri pogojih obratovanja pri kriogenih temperaturah. Prednostno imata ti vzorčni jekli temperaturi DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F).
Najnovejši napredek v tehnologiji izdelave jekel omogoča izdelavo novih nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tako naprimer trije ZDA-patenti US 5,531,842, 5,545,269 in 5,545,270 (Koo et al.) opisujejo nova jekla in postopke za procesno obdelavo teh jekel, da se naredijo jeklene plošče z natezno trdnostjo okoli 830 MPa (120 ksi), 965 MPa (140 ksi) in več. V omenjenih patentih obdelani jekla in postopki procesne obdelave so izboljšani in modificirani, da se dobijo kombinirane kemične sestave jekel in procesna obdelava za izdelavo nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah tako v osnovnem jeklu kot tudi v zaradi toplote prizadeti coni (TPC) po varjenju. Ta nizkolegirana jekla ultravisoke trdnosti imajo izboljšano žilavost tudi v primerjavi s standardnimi tržno dosegljivimi nizkolegiranimi jekli ultravisoke trdnosti. Izboljšana jekla so opisana v sovisni provizorični ZDA-patentni prijavi z nazivom ULTRA-HIGH STRENGTH STEELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS ('Jekla ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah’), ki ima datum prioritete 19. december 1997 in jo v USPTO vodijo pod prijavno številko 60/068194; v sovisni provizorični ZDA-patentni prijavi z nazivom ULTRA-HIGH STRENGTH AUSAGED STEELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS (’V avstenitni stopnji starana jekla ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah’), ki ima datum prioritete 19. december 1997 in jo v USPTO vodijo pod prijavno številko 60/068252; in v sovisni provizorični ZDA-patentni prijavi z nazivom ULTRA-HIGH STRENGTH DUAL PHASE STEELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS ('Dvofazna jekla ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah’), ki ima datum prioritete 19. december 1997 in jo v USPTO vodijo pod prijavno številko 60/068816. (kolektivno: Steel Patent Applications - 'patentne prijave jekel’).
V 'patentnih prijavah jekel’ opisana nova jekla in nadaljnja jekla, opisana v spodaj navedenih primerih, so primerna predvsem za izdelavo procesnih komponent, vsebnikov in cevi po tem izumu, saj imajo jekla, prednostno jeklene plošče debeline okoli 2,5 cm (1 cola) in več, naslednje značilnosti: (i) DBTT tako v osnovnem jeklu kot tudi v varjenem TPC pod okoli -73 °C (-100 °F), prednostno pod okoli -107 °C (-160 °F); (ii) natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi), prednostno nad okoli 860 MPa (125 ksi) in še bolj prednostno nad okoli 900 MPa (130 ksi); (iii) izredno varljivost; (iv) v bistvu uniformno mikrozgradbo in lastnosti po vsej debelini; in (v) izboljšano žilavost v primerjavi s standardnimi, tržno dosegljivimi nizkolegiranimi jekli ultravisoke trdnosti. Celo še bolj prednostno imajo ta jekla natezno trdnost nad okoli 930 MPa (135 ksi) ali nad okoli 965 MPa (140 ksi) ali nad okoli 1000 MPa (145 ksi).
Prvi primer jekel
Kot je bilo omenjeno zgoraj, se v sovisni provizorični ZDA-patentni prijavi, ki ima datum prioritete 19. december 1997 in nosi naziv Ultra-High Strength Steels With Excellent Cryogenic Temperature Toughness ('Jekla ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah’) in jo v USPTO vodijo pod prijavno številko 60/068194, dobi opis jekel, primernih za uporabo v predloženem izumu. Predložen je postopek priprave jeklene plošče ultravisoke trdnosti z mikrozgradbo, ki 'pretežno’ vsebuje popuščen drobnozrnat letvasti martenzit, popuščen drobnozrnat spodnji bainit ali zmesi le-teh, pri čemer postopek vsebuje naslednje korake: (a) gretje jeklenega slaba do temperature ponovnega segrevanja, ki je zadosti visoka, da se (i) jekleni slab v bistvu homogenizira, (ii) raztopijo v bistvu vsi karbidi in karbonitridi niobija in vanadija v jeklenem slabu, in (iii) vzpostavijo drobna začetna avstenitna zrna v jeklenem slabu; (b) stanjšanje jeklenega slaba, da se dobi jeklena plošča, v enem ali več hodih valjanja v prvem temperaturnem razponu, v katerem avstenit rekristalizira; (c) nadaljnje stanjšanje jeklene plošče v enem ali več hodih valjanja v vročem v drugem temperaturnem razponu pod blizu temperature Tnr in nad blizu temperature Ar3 transformacije; (d) 'gašenje’ jeklene plošče s hitrostjo hlajenja okoli 10 °C v sekundi do okoli 40 °C v sekundi (18 °F/s - 72 °F/s) na 'temperaturo ustavitve gašenja’ (Quench Stop Temperature) pod blizu temperature Ms transformacije plus 200 °C (360 °F); (e) končanje gašenja; in (f) popuščanje jeklene plošče pri temperaturi popuščanja od okoli 400 °C (752 °F) pa do okoli temperature Ac1 transformacije, prednostno do, toda ne vključno, temperature Acr transformacije, tako dolgo, kolikor je treba za obarjanje trdilnih delcev, t.j. enega ali več od e-bakra, Mo2C ali karbidov in karbonitridov niobija in vanadija. Trajanje, ki zadošča za obar10 janje trdilnih delcev, je odvisno predvsem od debeline jeklene plošče, kemične sestave jeklene plošče in temperature popuščanja in ga določi strokovnjak z zadevnega področja.
Da si zagotovimo žilavost pri temperaturi okolice in kriogenih temperaturah, imajo jekla po tem prvem primeru jekel prednostno mikrozgradbo, ki jo pretežno tvori popuščen drobnozrnat spodnji bainit, popuščen drobnozrnat letvasti martenzit ali zmesi le-teh. Prednostno je v bistvu na minimum zmanjšati nastanek sestavin, ki povzročajo krhkost, kot so zgornji bainit, dvojčični martenzit in MA (martenzitavstenit). V tem prvem primeru jekel kot tudi v zahtevkih beseda pretežno pomeni vsaj okoli 50 prostorninskih odstotkov. Bolj prednostno je, da mikrozgradba vsebuje vsaj okoli 60 prostorninskih odstotkov do okoli 80 prostorninskih odstotkov popuščenega drobnozrnatega spodnjega bainita, popuščenega drobnozrnatega letvastega martenzita ali zmesi le-teh. Še bolj prednostno je, da mikrozgradba vsebuje vsaj okoli 90 prostorninskih odstotkov popuščenega drobnozrnatega spodnjega bainita, popuščenega drobnozrnatega letvastega martenzita ali zmesi le-teh. Najbolj prednostno pa je, da mikrozgradba vsebuje v bistvu kar 100% popuščenega drobnozrnatega letvastega martenzita.
Jeklen slab, procesno obdelan po tem prvem primeru jekel, je narejen na običajen način in v enem izvedbenem primeru vsebuje železo in naslednje legirne elemente, prednostno v utežnih razponih, navedenih v sledeči preglednici Tabela I (str. 11).
Jeklu včasih dodamo vanadij (V), prednostno do okoli 0,10 ut.%, bolj prednostno pa okoli 0,02 ut.% do okoli 0,05 ut.%.
Jeklu včasih dodamo krom (Cr), prednostno do okoli 1,0 ut.%, bolj prednostno pa okoli 0,2 ut.% do okoli 0,6 ut.%.
Jeklu včasih dodamo silicij (Si), prednostno do okoli 0,5 ut.%, bolj prednostno okoli 0,01 ut.% do okoli 0,5 ut.% in še bolj prednostno okoli 0,05 ut.% do okoli 0,1 ut.%.
Jeklu včasih dodamo bor (B), prednostno do okoli 0,0020 ut.%, bolj prednostno pa okoli 0,0006 ut.% do okoli 0,0010 ut.%.
Jeklo prednostno vsebuje vsaj okoli 1 ut.% niklja. Vsebnost niklja v jeklu se lahko po
Tabela I
Legirni element Razpon (ut.%)
ogljik (C) 0,04-0,12, bolj prednostno 0,04-0,07
mangan (Mn) 0,5-2,5, bolj prednostno 1,0-1,8
nikelj (Ni) 1,0-3,0, bolj prednostno 1,5-2,5
baker (Cu) 0,1-1,5, bolj prednostno 0,5-1,0
molibden (Mo) 0,1-0,8, bolj prednostno 0,2-0,5
niobij (Nb) 0,02-0,1, bolj prednostno 0,03-0,05
titan (Ti) 0,008-0,03, bolj prednostno 0,01-0,02
aluminij (Al) 0,001-0,05, bolj prednostno 0,005-0,03
dušik (N) 0,002-0,005, bolj prednostno 0,002-0,003
potrebi poveča nad okoli 3 ut.%, da se zboljša kakovost izdelka po varjenju. Po pričakovanjih sleherni 1 ut.% dodanega niklja zniža DBTT jekla za okoli 10 °C (18 °F). Vsebnost niklja je prednostno pod 9 ut.%, bolj prednostno pod okoli 6 ut.%. Vsebnost niklja prednostno držimo kar se da nizko, da je cena jekla čim nižja. Če vsebnost niklja povečamo nad okoli 3 ut.%, lahko vsebnost mangana zmanjšamo pod okoli 0,5 ut.% pa vse do 0,0 ut.%. Tako je prednostna vsebnost mangana, gledano v širšem smislu, do okoli 2,5 ut.%.
Dodatno je v jeklu smotrno kar se da majhna (minimalna) količina spremljevalnih elementov. Fosforja (P) je prednostno manj kot okoli 0,01 ut.%, žvepla (S) prednostno manj kot okoli 0,004 ut.% in kisika (O) prednostno manj kot okoli 0,002 ut.%.
Povedano bolj podrobno, pripravimo jeklo po tem prvem primeru jekel s tem, da oblikujemo slab želene sestave, kot je bilo opisano tu; segrejemo slab na temperaturo od okoli 955 °C do okoli 1065 °C (1750 °F - 1950 °F); valjamo slab v vročem v enem ali več hodih, da oblikujemo jekleno ploščo, pri čemer gre za okoli 30- do okoli 70odstotno zmanjšanje v prvem temperaturnem razponu, ko avstenit rekristalizira, t.j. nekako nad temperaturo Tnr, nadalje valjamo jekleno ploščo v enem ali več hodih, pri čemer gre za okoli 40- do okoli 80-odstotno zmanjšanje v drugem temperaturnem razponu pod temperaturo Tnr in nekako nad temperaturo Ar3 transformacije. Vročo valjano jekleno ploščo zatem gasimo s hitrostjo hlajenja okoli 10 °C na sekundo do okoli 40 °C na sekundo (18 °F/s - 72 °F/s) na primerno TUG pod okoli temperature Ms transformacije plus 200 °C (360 °F), in v tem času se gašenje konča. V enem iz12 vedbenem primeru tega prvega primera jekel jekleno ploščo zatem hladimo na zraku do temperature okolice. To procesno obdelavo uporabljamo za izdelavo mikrozgradbe, ki prednostno vsebuje prevladujoče drobnozrnat igličasti martenzit, drobnozrnat spodnji bainit ali zmesi le-teh, ali ki še bolj prednostno vsebuje v bistvu 100% drobnozrnatega igličastega martenzita.
Na ta način neposredno gašeni martenzit v jeklih po tem prvem primeru jekel ima ultravisoko trdnost, toda njegovo žilavost se da zboljšati s popuščanjem na primerni temperaturi od nad okoli 400 °C (752 °F) pa do okoli temperature Ac1 transformacije. Popuščanje jekla znotraj tega temperaturnega razpona vodi tudi k zmanjšanju napetosti gašenja, to pa k povečanju žilavosti. S tem ko popuščanje lahko poveča žilavost jekla, pa normalno vodi k bistvenemu zmanjšanju trdnosti. V predloženem izumu se običajna izguba trdnosti zaradi popuščanja izravna z uvedbo kaljenja z obarjalno disperzijo. Disperzijsko kaljenje po drobnih bakrenih oborinah in tisto po mešanih karbidih in/ali karbonitridih se uporabljata za optimiranje trdnosti in žilavosti med popuščanjem martenzitne zgradbe. Edinstvena kemična sestava jekel po tem prvem primeru jekel dopušča popuščanje znotraj širokega razpona od okoli 400 °C do okoli 650 °C (750 °F - 1200 °F) brez omembe vredne izgube trdnosti, tipične za gašenje. Jekleno ploščo popuščamo prednostno pri temperaturi popuščanja od nad okoli 400 °C (752 °F) do pod temperaturo Ac1 transformacije za časovno dobo, ki zadošča za izvedbo obarjanja kalilnih delcev (po tukajšnji razlagi). Ta procesna obdelava olajša transformacijo mikrozgradbe jeklene plošče v pretežno popuščen drobnozrnat igličasti martenzit, popuščen drobnozrnat spodnji bainit ali zmesi le-teh. Časovna doba, ki zadošča za izvedbo obarjanja kalilnih delcev, je tudi v tem primeru odvisna predvsem od debeline jeklene plošče, kemične sestave jeklene plošče in temperature popuščanja in jo lahko določi strokovnjak z zadevnega področja.
Drugi primer jekel
Kot je že bilo navedeno, je v sovisni provizorični ZDA-patentni prijavi, ki ima datum prioritete 19. december 1997 in naziv Ultra-High Strength Ausaged Steels With Excellent Cryogenic Temperature Toughness in jo v USPTO vodijo pod prijavno številko 60/068252, na voljo opis drugih jekel, primernih za uporabo v tem izumu. Predložen je postopek za pripravo jeklene plošče ultravisoke trdnosti, ki ima mikrostrukturo z mikrolamelami, ki vsebuje okoli 2 vol.% do okoli 10 vol.% plasti avstenitnega filma in okoli 90 vol.% do okoli 98 vol.% iglic pretežno drobnozrnatega martenzita in drob13 nozrnatega spodnjega bainita, pri čemer omenjeni postopek vsebuje naslednje korake: (a) gretje jeklenega slaba do temperature ponovnega segrevanja, ki je zadosti visoka, da se (i) jekleni slab v bistvu homogenizira, (ii) raztopijo v bistvu vsi karbidi in karbonitridi niobija in vanadija v jeklenem slabu, in (iii) vzpostavijo drobna začetna avstenitna zrna v jeklenem slabu; (b) stanjšanje jeklenega slaba, da se dobi jeklena plošča, v enem ali več hodih valjanja v prvem temperaturnem razponu, v katerem avstenit rekristalizira; (c) nadaljnje stanjšanje jeklene plošče v enem ali več hodih valjanja v vročem v drugem temperaturnem razponu pod blizu temperature Tnr in nad blizu temperature Ar3 transformacije; (d) gašenje jeklene plošče s hitrostjo hlajenja okoli 10 °C v sekundi do okoli 40 °C v sekundi (18 °F/s - 72 °F/s) na TUG pod blizu temperature Ms transformacije plus 100 °C (180 °F) in nad blizu temperature Ms transformacije; in (e) končanje omenjenega gašenja. V enem izvedbenem primeru postopek po tem drugem primeru jekel nadalje vsebuje korak prepustitve jeklene plošče zračnemu ohlajanju na temperaturo okolice od TUG. V drugem izvedbenem primeru postopek po tem drugem primeru jekel nadalje vsebuje korak držanja jeklene plošče v bistvu izotermično na TUG za do okoli 5 min, preden jekleno ploščo prepustimo zračnemu hlajenju na temperaturo okolice. V še nadaljnjem izvedbenem primeru postopek po tem drugem primeru jekel nadalje vsebuje korak počasnega ohlajanja jeklene plošče od TUG s hitrostjo pod okoli 1,0 °C na sekundo (1,8 °F/s) za do okoli 5 min, preden jekleno ploščo prepustimo zračnemu ohlajanju na temperaturo okolice. V še nadaljnjem izvedbenem primeru postopek po tem izumu nadalje vsebuje korak počasnega ohlajanja jeklene plošče od TUG s hitrostjo pod okoli 1,0 °C na sekundo (1,8 °F/s) za do okoli 5 min, preden jekleno ploščo prepustimo zračnemu ohlajanju na temperaturo okolice. Ta procesna obdelava olajša transformacijo mikrostrukture jeklene plošče do okoli 2 vol.% do okoli 10 vol.% plasti avstenitnega filma in okoli 90 vol.% do okoli 98 vol.% iglic pretežno drobnozrnatega martenzita in drobnozrnatega spodnjega bainita.
Da zagotovimo žilavost pri temperaturi okolice in kriogeni temperaturi, iglice v mikrostrukturi z mikrolamelami prednostno vsebujejo pretežno spodnji bainit ali martenzit. Prednostno je, da spravimo v bistvu na minimum tvorbo sestavin, ki povzročajo krhkost, kot so zgornji bainit, dvojčični martenzit in MA. Beseda pretežno je v tem drugem primeru jekel kot tudi v zahtevkih rabljena v pomenu vsaj okoli 50 prostorninskih odstotkov. Ostali del mikrostrukture lahko vsebuje dodaten drobnozrnat spodnji bainit, dodaten drobnozrnat igličasti martenzit ali ferit. Bolj prednostno mikrostruktura vsebuje vsaj okoli 60 prostorninskih odstotkov do okoli 80 prostorninskih odstotkov spodnjega bainita ali igličastega martenzita. Celo bolj prednostno mikrostruktura vsebuje vsaj okoli 90 prostorninskih odstotkov spodnjega bainita ali igličastega martenzita.
Jeklen slab, procesno obdelan po tem drugem primeru jekel, je narejen na običajen način in v enem izvedbenem primeru vsebuje železo in naslednje legirne elemente, prednostno v utežnih razponih, navedenih v sledeči preglednici Tabela II.
Tabela II
Legirni element Razpon (ut.%)
ogljik (C) 0,04-0,12, bolj prednostno 0,04-0,07
mangan (Mn) 0,5-2,5, bolj prednostno 1,0-1,8
nikelj (Ni) 1,0-3,0, bolj prednostno 1,5-2,5
baker (Cu) 0,1-1,0, bolj prednostno 0,2-0,5
molibden (Mo) 0,1-0,8, bolj prednostno 0,2-0,4
niobij (Nb) 0,02-0,1, bolj prednostno 0,02-0,05
titan (Ti) 0,008-0,03, bolj prednostno 0,01-0,02
aluminij (Al) 0,001-0,05, bolj prednostno 0,005-0,03
dušik (N) 0,002-0,005, bolj prednostno 0,002-0,003
Jeklu včasih dodamo krom (Cr), prednostno do okoli 1,0 ut.%, bolj prednostno pa okoli 0,2 ut.% do okoli 0,6 ut.%.
Jeklu včasih dodamo silicij (Si), prednostno do okoli 0,5 ut.%, bolj prednostno okoli 0,01 ut.% do okoli 0,5 ut.% in še bolj prednostno okoli 0,05 ut.% do okoli 0,1 ut.%.
Jeklu včasih dodamo bor (B), prednostno do okoli 0,0020 ut.%, bolj prednostno pa okoli 0,0006 ut.% do okoli 0,0010 ut.%.
Jeklo prednostno vsebuje vsaj okoli 1 ut.% niklja. Vsebnost niklja v jeklu se lahko po potrebi poveča nad okoli 3 ut.%, da se zboljša kakovost izdelka po varjenju. Po pričakovanjih sleherni 1 ut.% dodanega niklja zniža DBTT jekla za okoli 10 °C (18 °F). Vsebnost niklja je prednostno pod 9 ut.%, bolj prednostno pod okoli 6 ut.%. Vsebnost niklja prednostno držimo kar se da nizko, da je cena jekla čim nižja. Če vsebnost niklja povečamo nad okoli 3 ut.%, lahko vsebnost mangana zmanjšamo pod okoli 0,5 oli 25,4 cm (10 col) v prvem temperaturnem razponu stanjšamo okoli 30% (30-procentno zmanjšanje) na debelino okoli 17,8 cm (7 col), v drugem temperaturnem razponu okoli 80% (80-procentno zmanjšanje) na debelino okoli 3,6 cm (1,4 cole) in zatem v tretjem temperaturnem razponu na debelino okoli 2,5 cm (1 cola). Kot je rabljen tu, pojem slab pomeni kos jekla poljubnih dimenzij.
Za katero koli jeklo, na katera se sklicujemo zgoraj, in v okviru pojmovanja strokovnjakov z zadevnega področja jekleni slab prednostno ponovno ogrejemo s pomočjo primernih sredstev za dvig temperature v bistvu vsega slaba, prednostno vsega slaba, na želeno temperaturo ponovnega segretja naprimer s tem, da slab vložimo za določen čas v peč. Temperaturo ponovnega ogrevanja, kije specifična za določeno jeklo iz skupine zgoraj omenjenih sestav jekel, lahko določi strokovnjak s tega področja bodisi s poskusom ali s preračunom ob uporabi primernih modelov. Razen tega lahko temperaturo peči in trajanje ponovnega ogrevanja, potrebno za dvig temperature v bistvu vsega slaba, prednostno vsega slaba, na želeno temperaturo ponovnega segretja določi strokovnjak s tega področja sklicujoč se na standardne industrijske javne objave.
Za katero koli jeklo, na katera se sklicujemo zgoraj, in v okviru pojmovanja strokovnjakov z zadevnega področja je temperatura Tnr, ki določa ločnico med območjem rekristalizacije in območjem, kjer rekristalizacije ni, odvisna od kemične sestave jekla in bolj določno od temperature ponovnega ogrevanja pred valjanjem, koncentracije ogljika, koncentracije niobija in razsežnosti stanjšanja v valjalnih hodih. Strokovnjaki s tega področja lahko določijo to temperaturo za vsako sestavo jekel bodisi s poskusom ali preračunom po modelu. Podobno lahko temperature Acp Arr Ar3 in Ms transformacije, ki jih omenjamo, strokovnjaki s tega področja določijo za vsako sestavo jekel bodisi s poskusom ali preračunom po modelu.
Za katero koli jeklo, na katera se sklicujemo zgoraj, in v okviru pojmovanja strokovnjakov z zadevnega področja razen za temperaturo ponovnega ogrevanja, ki zadeva v bistvu ves slab, velja, da so sledeče temperature, na katere se sklicujemo pri opisu postopkov procesne obdelave po tem izumu, temperature, meijene na površini jekla. Površinsko temperaturo jekla lahko merimo denimo z uporabo optičnega pirometra ali kake druge za meijenje površinske temperature jekla primerne naprave. Hitrosti hlajenja, ki jih omenjamo, so tiste pri sredini ali v bistvu pri sredini debeline plošče; TUG pa je najvišja ali v bistvu najvišja temperatura, dosežena na površini plošče, potem ko smo z gašenjem prenehali, to pa zaradi toplote, ki se prevaja od srednjega sloja debeline plošče. Med naprimer procesno obdelavo pos16 kusnih Šarž sestave jekel po primerih iz tega opisa smo termočlen namestili sredi ali v bistvu sredi debeline jeklene plošče za merjenje temperature v sredini, medtem ko smo površinsko temperaturo merili z uporabo optičnega pirometra. Med temperaturo na sredi in površinsko temperaturo smo razvili korelacijo za uporabo med sledečo procesno obdelavo iste ali v bistvu iste sestave jekla, tako da lahko temperaturo na srut.% pa vse do 0,0 ut.%. Tako je prednostna vsebnost mangana, gledano v širšem smislu, do okoli 2,5 ut.%.
Dodatno je v jeklu smotrno kar se da majhna (minimalna) količina spremljevalnih elementov. Fosforja (P) je prednostno manj kot okoli 0,01 ut.%, žvepla (S) prednostno manj kot okoli 0,004 ut.% in kisika (O) prednostno manj kot okoli 0,002 ut.%
Povedano bolj podrobno, pripravimo jeklo po tem drugem primeru jekel s tem, da oblikujemo slab želene sestave, kot je bilo opisano tu; segrejemo slab na temperaturo od okoli 955 °C do okoli 1065 °C (1750 °F - 1950 °F); valjamo slab v vročem v enem ali več hodih, da oblikujemo jekleno ploščo, pri čemer gre za okoli 30- do okoli 70odstotno zmanjšanje v prvem temperaturnem razponu, ko avstenit rekristalizira, t.j. nekako nad temperaturo Tnr, nadalje valjamo v vročem jekleno ploščo v enem ali več hodih, pri čemer gre za okoli 40- do okoli 80-odstotno zmanjšanje v drugem temperaturnem razponu pod okoli temperature Tnr in nekako nad temperaturo Ar3 transformacije. Vročo valjano jekleno ploščo zatem gasimo s hitrostjo hlajenja okoli 10 °C na sekundo do okoli 40 °C na sekundo (18 °F/s - 72 °F/s) na primerno TUG pod okoli temperature Ms transformacije plus 100 °C (180 °F) in nad okoli temperature Ms transformacije, in v tem času se gašenje konča. V enem izvedbenem primeru tega drugega primera jekel jekleno ploščo, ko je gašenje končano, hladimo na zraku do temperature okolice od TUG. V drugem izvedbenem primeru postopka tega drugega primera jekel jekleno ploščo, ko je gašenje končano, držimo v bistvu izotermično na TUG za določen čas, prednostno do okoli 5 min, nakar jo prepustimo zračnemu hlajenju na temperaturo okolice. V še nadaljnjem izvedbenem primeru jekleno ploščo počasi ohlajamo s hitrostjo, da je ohlajanje počasnejše od tistega na zraku, t.j. s hitrostjo pod okoli 1,0 °C na sekundo (1,8 °F/s), prednostno za do okoli 5 min. V še nadaljnjem izvedbenem primeru jekleno ploščo počasi ohlajamo od TUG s hitrostjo, da je hlajenje počasnejše od tistega na zraku, t.j. s hitrostjo pod okoli 1,0 °C na sekundo (1,8 °F/s), prednostno za do okoli 5 min. Vsaj v enem izvedbenem primeru tega drugega primera jekel je temperatura M$ transformacije okoli 350 °C (662 °F), tako da znaša seštevek temperatura Ms transformacije plus 100 °C (180 °F) okoli 450 °C (842 °F).
Jekleno ploščo lahko držimo v bistvu izotermično na TUG s pomočjo katerih koli sredstev, ki so znana strokovnjakom z zadevnega področja, denimo tako, da prek jeklene plošče položimo grelno odejo. Jekleno ploščo lahko, ko je gašenje končano, počasi ohlajamo s pomočjo primernih sredstev, znanih strokovnjakom z zadevnega področja, denimo s tem, da prek jeklene plošče položimo izolacijsko odejo.
Tretji primer jekel
Kot smo že navedli zgoraj, se v sovisni provizorični ZDA-patentni prijavi, ki ima datum prioritete 19. december 1997 in naziv Ultra-High Strength Dual Phase Steels With Excellent Cryogenic Temperature Toughness in jo v USPTO vodijo pod prijavno številko 60/068816, dobi opis drugih jekel, primernih za uporabo v tem izumu. Predložen je postopek za pripravo plošče iz dvofaznega jekla ultravisoke trdnosti, ki ima mikrostrukturo, ki vsebuje okoli 10 vol.% do okoli 40 vol.% prve faze v bistvu 100 vol.% (t.j. v bistvu čistega ali esencialnega) ferita in okoli 60 vol.% do okoli 90 vol.% druge faze pretežno drobnozrnatega igličastega martenzita, drobnozrnatega spodnjega bainita ali zmesi le-teh, pri čemer postopek vsebuje naslednje korake: (a) gretje jeklenega slaba do temperature ponovnega segrevanja, ki je zadosti visoka, da se (i) jekleni slab v bistvu homogenizira, (ii) raztopijo v bistvu vsi karbidi in karbonitridi niobija in vanadija v jeklenem slabu, in (iii) vzpostavijo drobna začetna avstenitna zrna v jeklenem slabu; (b) stanjšanje jeklenega slaba, da se dobi jeklena plošča, v enem ali več hodih valjanja v prvem temperaturnem razponu, v katerem avstenit rekristalizira; (c) nadaljnje stanjšanje jeklene plošče v enem ali več hodih valjanja v vročem v drugem temperaturnem razponu pod blizu temperature Tnr in nad blizu temperature Ar3 transformacije; (d) nadaljnje stanjšanje omenjene jeklene plošče v enem ali več hodih valjanja v vročem v tretjem temperaturnem razponu pod blizu temperature Ar3 transformacije in nad blizu temperature Ατχ transformacije (t.j. v interkritičnem temperaturnem razponu); (e) gašenje omenjene jeklene plošče s hitrostjo hlajenja okoli 10 °C v sekundi do okoli 40 °C v sekundi (18 °F/s - 72 °F/s) na TUG prednostno pod blizu temperature Ms transformacije plus 200 °C (360 °F); in (f) sklenitev omenjenega gašenja. V drugem izvedbenem primeru tega tretjega primera jekel je TUG prednostno pod okoli temperature Ms transformacije plus 100 °C (180 °F), še bolj prednostno pa pod okoli 350 °C (662 °F). V enem izvedbenem primeru tega tretjega primera jekel jekleno ploščo po koraku (f) prepustimo zračnemu ohlajanju na temperaturo okolice. Ta procesna obdelava olajša transfor18 macijo mikrostrukture jeklene plošče do okoli 10 vol.% do okoli 40 vol.% prve faze ferita in okoli 60 vol.% do okoli 90 vol.% druge faze pretežno drobnozrnatega igličastega martenzita, drobnozrnatega spodnjega bainita ali zmesi le-teh.
Da zagotovimo žilavost pri temperaturi okolice in kriogeni temperaturi, mikrostruktura druge faze v jeklih tega tretjega primera jekel vsebuje pretežno drobnozrnat spodnji bainit, drobnozrnat igličasti martenzit ali zmesi le-teh. Prednostno je, da v drugi fazi spravimo v bistvu na minimum tvorbo sestavin, ki povzročajo krhkost, kot so zgornji bainit, dvojčični martenzit in MA. Beseda pretežno je v tem tretjem primeru jekel kot tudi v zahtevkih rabljena v pomenu vsaj okoli 50 prostorninskih odstotkov. Ostali del mikrostrukture druge faze lahko vsebuje dodaten drobnozrnat spodnji bainit, dodaten drobnozrnat igličasti martenzit ali ferit. Bolj prednostno mikrostruktura druge faze vsebuje vsaj okoli 60 prostorninskih odstotkov do okoli 80 prostorninskih odstotkov drobnozrnatega spodnjega bainita, drobnozrnatega igličastega martenzita ali zmesi le-teh. Celo bolj prednostno mikrostruktura druge faze vsebuje vsaj okoli 90 prostorninskih odstotkov drobnozrnatega spodnjega bainita, drobnozrnatega igličastega martenzita ali zmesi le-teh.
Jeklen slab, procesno obdelan po tem tretjem primeru jekel, je narejen na običajen način in v enem izvedbenem primeru vsebuje železo in naslednje legime elemente, prednostno v utežnih razponih, navedenih v sledeči preglednici Tabela III.
Tabela III
Legirni element
Razpon (ut.%) ogljik (C) mangan (Mn) nikelj (Ni) niobij (Nb) titan (Ti) aluminij (Al) dušik (N)
0,04-0,12, bolj prednostno 0,04-0,07 0,5-2,5, bolj prednostno 1,0-1,8 1,0-3,0, bolj prednostno 1,5-2,5 0,02-0,1, bolj prednostno 0,02-0,05 0,008-0,03, bolj prednostno 0,01-0,02 0,001-0,05, bolj prednostno 0,005-0,03 0,002-0,005, bolj prednostno 0,002-0,003
Jeklu včasih dodamo krom (Cr), prednostno do okoli 1,0 ut.%, bolj prednostno pa okoli 0,2 ut.% do okoli 0,6 ut.%.
Jeklu včasih dodamo molibden (Mo), prednostno do okoli 0,8 ut.%, bolj prednostno pa okoli 0,1 ut.% do okoli 0,3 ut.%.
Jeklu včasih dodamo silicij (Si), prednostno do okoli 0,5 ut.%, bolj prednostno okoli 0,01 ut.% do okoli 0,5 ut.% in še bolj prednostno okoli 0,05 ut.% do okoli 0,1 ut.%.
Jeklu včasih dodamo baker (Cu), prednostno v razponu okoli 0,1 ut.% do okoli 1,0 ut.%, bolj prednostno v razponu okoli 0,2 ut.% do okoli 0,4 ut.%.
Jeklu včasih dodamo bor (B), prednostno do okoli 0,0020 ut.%, bolj prednostno pa okoli 0,0006 ut.% do okoli 0,0010 ut.%.
Jeklo prednostno vsebuje vsaj okoli 1 ut.% niklja. Vsebnost niklja v jeklu se lahko po potrebi poveča nad okoli 3 ut.%, da se zboljša kakovost izdelka po varjenju. Po pričakovanjih sleherni 1 ut.% dodanega niklja zniža DBTT jekla za okoli 10 °C (18 °F). Vsebnost niklja je prednostno pod 9 ut.%, bolj prednostno pod okoli 6 ut.%. Vsebnost niklja prednostno držimo kar se da nizko, da je cena jekla čim nižja. Če vsebnost niklja povečamo nad okoli 3 ut.%, lahko vsebnost mangana zmanjšamo pod okoli 0,5 ut.% pa vse do 0,0 ut.%. Tako je prednostna vsebnost mangana, gledano v širšem smislu, do okoli 2,5 ut.%.
Dodatno je v jeklu smotrno kar se da majhna (minimalna) količina spremljevalnih elementov. Fosforja (P) je prednostno manj kot okoli 0,01 ut.%, žvepla (S) prednostno manj kot okoli 0,004 ut.% in kisika (O) prednostno manj kot okoli 0,002 ut.%.
Povedano bolj podrobno, pripravimo jeklo po tem tretjem primeru jekel s tem, da oblikujemo slab želene sestave, kot je bilo opisano tu; segrejemo slab na temperaturo od okoli 955 °C do okoli 1065 °C (1750 °F - 1950 °F); valjamo slab v vročem v enem ali več hodih, da oblikujemo jekleno ploščo, pri čemer gre za okoli 30- do okoli 70odstotno zmanjšanje v prvem temperaturnem razponu, ko avstenit rekristalizira, t.j. nekako nad temperaturo Tnr, nadalje valjamo v vročem jekleno ploščo v enem ali več hodih, pri čemer gre za okoli 40- do okoli 80-odstotno zmanjšanje v drugem temperaturnem razponu pod okoli temperature Tnr in nekako nad temperaturo Ar3 transformacije, in končamo valjanje jeklene plošče v enem ali več hodih, da dobimo okoli 15- do okoli 50-odstotno zmanjšanje v interkritičnem temperaturnem razponu pod okoli temperature Ar3 transformacije in nad okoli temperature ATj transformacije. Vročo valjano jekleno ploščo zatem gasimo s hitrostjo hlajenja okoli 10 °C na sekundo do okoli 40 °C na sekundo (18 °F/s - 72 °F/s) na primerno TUG prednostno pod okoli temperature Ms transformacije plus 200 °C (360 °F) in v tem času je gašenje končano. V drugem izvedbenem primeru tega izuma je TUG prednostno pod okoli temperature Ms transformacije plus 100 °C (180 °F) in še bolj prednostno pod okoli 350 °C (662 °F). V enem izvedbenem primeru tega tretjega primera jekel jekleno ploščo, ko je gašenje končano, hladimo na zraku do temperature okolice.
V zgoraj navedenih treh primerih jekel je, ker je Ni drag legirni element, vsebnost Ni v jeklu prednostno pod okoli 3,0 ut.%, bolj prednostno pod okoli 2,5 ut.%, še bolje pod okoli 2,0 ut.% in sploh najbolje pod 1,8 ut.%, da se strošek izdelave jekla bistveno zmanjša.
Druga primerna jekla za uporabo v povezavi s predloženim izumom so opisana v drugih javnih objavah, ko gre za nizkolegirana jekla ultravisoke trdnosti, vsebujoča pod okoli 1 ut.% niklja, ki imajo natezne trdnosti nad 830 MPa (120 ksi) in izvrstno žilavost pri nizkih temperaturah. Taka jekla so opisana denimo v EP-prijavi, objavljeni 5. februarja 1997, ki nosi številko mednarodne prijave PCT/JP96/00157 in številko mednarodne objave WO 96/23909 (Gazette 1996/36 z dne 08.08.1996) (tovrstna jekla imajo prednostno vsebnost bakra 0,1 ut.% do 1,2 ut.%), in v provizorični US-patentni prijavi, še v postopku, z datumom prioritete 28. julij 1997 in nazivom Ultra-High Strength, Weldable Steels with Excellent Ultra-Low Temperature Toughness (’Za varjenje primerna jekla ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo pri ultranizkih temperaturah’), ki jo v USPTO vodijo pod številko 60/053915.
Za katero koli jeklo, na katera se sklicujemo zgoraj, in v okviru pojmovanja strokovnjakov z zadevnega področja pojem procentualno zmanjšanje debeline pomeni procentualno zmanjšanje debeline jeklenega slaba ali plošče pred zadevnim tanjšanjem. Zgolj za potrebe razlage, ne da bi izum s tem omejevali, lahko jeklen slab debeline okoli 25,4 cm (10 col) v prvem temperaturnem razponu stanjšamo okoli 50% (50-procentno zmanjšanje) na debelino okoli 12,7 cm (5 col), zatem pa ga v drugem temperaturnem razponu stanjšamo okoli 80% (80-procentno zmanjšanje) na debelino okoli 2,5 cm (1 cola). Prav tako le za potrebe razlage, brez omejevanja tega izuma, navajamo, da lahko jeklen slab debeline okoli 25,4 cm (10 col) v prvem temperaturnem razponu stanjšamo okoli 30% (30-procentno zmanjšanje) na debelino okoli 17,8 cm (7 col), v drugem temperaturnem razponu okoli 80% (80-procentno zmanjšanje) na debelino okoli 3,6 cm (1,4 cole) in zatem v tretjem temperaturnem razponu na debelino okoli 2,5 cm (1 cola). Kot je rabljen tu, pojem slab pomeni kos jekla poljubnih dimenzij.
Za katero koli jeklo, na katera se sklicujemo zgoraj, in v okviru pojmovanja strokovnjakov z zadevnega področja jekleni slab prednostno ponovno ogrejemo s pomočjo primernih sredstev za dvig temperature v bistvu vsega slaba, prednostno vsega slaba, na želeno temperaturo ponovnega segretja naprimer s tem, da slab vložimo za določen čas v peč. Temperaturo ponovnega ogrevanja, ki je specifična za določeno jeklo iz skupine zgoraj omenjenih sestav jekel, lahko določi strokovnjak s tega področja bodisi s poskusom ali s preračunom ob uporabi primernih modelov. Razen tega lahko temperaturo peči in trajanje ponovnega ogrevanja, potrebno za dvig temperature v bistvu vsega slaba, prednostno vsega slaba, na želeno temperaturo ponovnega segretja določi strokovnjak s tega področja sklicujoč se na standardne industrijske javne objave.
Za katero koli jeklo, na katera se sklicujemo zgoraj, in v okviru pojmovanja strokovnjakov z zadevnega področja je temperatura Tnr, ki določa ločnico med območjem rekristalizacije in območjem, kjer rekristalizacije ni, odvisna od kemične sestave jekla in bolj določno od temperature ponovnega ogrevanja pred valjanjem, koncentracije ogljika, koncentracije niobija in razsežnosti stanjšanja v valjalnih hodih. Strokovnjaki s tega področja lahko določijo to temperaturo za vsako sestavo jekel bodisi s poskusom ali preračunom po modelu. Podobno lahko temperature Acp Arp Ar3 in Ms transformacije, ki jih omenjamo, strokovnjaki s tega področja določijo za vsako sestavo jekel bodisi s poskusom ali preračunom po modelu.
Za katero koli jeklo, na katera se sklicujemo zgoraj, in v okviru pojmovanja strokovnjakov z zadevnega področja razen za temperaturo ponovnega ogrevanja, ki zadeva v bistvu ves slab, velja, da so sledeče temperature, na katere se sklicujemo pri opisu postopkov procesne obdelave po tem izumu, temperature, merjene na površini jekla. Površinsko temperaturo jekla lahko merimo denimo z uporabo optičnega pirometra ali kake druge za merjenje površinske temperature jekla primerne naprave. Hitrosti hlajenja, ki jih omenjamo, so tiste pri sredini ali v bistvu pri sredini debeline plošče; TUG pa je najvišja ali v bistvu najvišja temperatura, dosežena na površini plošče, potem ko smo z gašenjem prenehali, to pa zaradi toplote, ki se prevaja od srednjega sloja debeline plošče. Med naprimer procesno obdelavo poskusnih šarž sestave jekel po primerih iz tega opisa smo termočlen namestili sredi ali v bistvu sredi debeline jeklene plošče za merjenje temperature v sredini, medtem ko smo površinsko temperaturo merili z uporabo optičnega pirometra. Med tem22 peraturo na sredi in površinsko temperaturo smo razvili korelacijo za uporabo med sledečo procesno obdelavo iste ali v bistvu iste sestave jekla, tako da lahko temperaturo na sredi določimo prek neposrednega merjenja površinske temperature. Tudi potrebno temperaturo in hitrost strujanja gasilnega fluida za dosego želene pospešene hitrosti ohlajanja lahko strokovnjak z zadevnega področja določi z uporabo standardnih industrijskih javnih objav.
Oseba, ki ima zadevno znanje, je sposobna uporabiti tukajšnje informacije za izdelavo plošč iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti, ki imajo zadostno trdnost in žilavost za uporabo pri izdelavi procesnih komponent, vsebnikov in cevi po predloženem izumu. V bodoče utegnejo obstajati ali se bo dalo narediti druga primerna jekla. Vsa takšna jekla so v območju predloženega izuma.
Oseba s tega področja ima potrebno znanje in je vešč uporabiti tukajšnje informacije za izdelavo plošč iz nizkolegiranega jekla ultravisoke trdnosti, ki imajo drugačne debeline od tistih, ki so narejene po tukajšnjih primerih, a imajo še vedno primerno visoko trdnost in primerno žilavost pri kriogenih temperaturah za uporabo po predloženem izumu. Strokovnjak z zadevnega področja denimo lahko uporabi tukajšnje informacije za izdelavo jeklene plošče debeline okoli 2,54 cm (1 cola) in primerno visoke trdnosti ter primerne žilavosti v kriogenih temperaturah za uporabo pri izdelavi procesnih komponent, vsebnikov in cevi po predloženem izumu. V bodoče utegnejo obstajati ali se bo dalo narediti druga primerna jekla. Vsa takšna jekla so v območju predloženega izuma.
Če se pri izdelavi procesnih komponent, vsebnikov in cevi po predloženem izumu uporablja dvofazno jeklo, dvofazno jeklo prednostno procesno obdelamo na tak način, da se časovna doba, ko jeklo, da vzpostavimo dvofazno zgradbo, držimo na interkritični temperaturi, pojavi pred korakom pospešenega ohlajanja ali gašenja. Prednostno je procesna obdelava takšna, da se dvofazna zgradba oblikuje med ohlajanjem jekla med temperaturo Ar3 transformacije do okoli temperature Ar} transformacije. Dodatna dobra lastnost jekel, uporabljenih pri izdelavi procesnih komponent, vsebnikov in cevi po predloženem izumu, je, da ima, potem ko je opravljen korak pospešenega ohlajanja ali gašenja, t.j. brez dodatne procesne obdelave, ki bi terjala ponovno ogrevanje jekla, kot je popuščanje, jeklo natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) in DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Še bolj prednostno je natezna trdnost jekla, potem ko je končan korak gašenja ali ohlajanja, višja od okoli 860 MPa (125 ksi), še bolje pa prednostno nad okoli 900 MPa (130 ksi). V nekaterih primerih uporabe dajemo prednost jeklu, ki ima, potem ko je opravljen korak gašenja ali ohlajanja, natezno trdnost nad okoli 930 MPa (135 ksi) ali nad okoli 965 MPa (140 ksi) ali nad okoli 1000 MPa (145 ksi).
Postopki spajanja za izdelavo procesnih komponent, vsebnikov (jeklenk) in cevi
Da izdelamo procesne komponente, vsebnike in cevi po tem izumu, je potreben primeren postopek za spajanje jeklenih plošč. Sleherni postopek spajanja, katerega rezultat so spoji ali šivi z odgovarjajočo trdnostjo in žilavostjo za predloženi izum, o čemer je bil govor zgoraj, se jemlje za primernega. Za izdelavo procesnih komponent, vsebnikov in cevi po tem izumu prednostno uporabljamo postopek varjenja, primeren za dosego potrebne trdnosti in lomne žilavosti za vnos fluida, ki se hrani ah transportira. Tovrsten postopek varjenja prednostno vključuje primerno potrošno žico, primeren potrošen plin, primeren varilni proces in primerno varilno proceduro. Tako naprimer obločno varjenje pod zaščitnim plinom (OVZP) kot tudi valjenje z volframovo elektrodo v zaščitnem plinu (TIG), oba dobro znana v industriji obdelave jekel, prideta v poštev za spajanje jeklenih plošč ob pogoju, da uporabimo primerno kombinacijo potrošnih žice in plina.
V prvem primeru postopka varjenja uporabimo postopek OVZP, da dobimo kemično sestavo zvara, ki vsebuje železo in okoli 0,07 ut.% ogljika, okoli 2,05 ut.% mangana, okoli 0,32 ut.% silicija, okoli 2,20 ut.% niklja, okoli 0,45 ut.% kroma, okoli 0,56 ut.% molibdena, manj kot okoli 110 ppm fosforja in manj kot okoli 50 ppm žvepla. Zvar naredimo na jeklu, kot je katero koli od zgoraj opisanih jekel, z uporabo na argonu zasnovanega zaščitnega plina z manj kot okoli 1 ut.% kisika. Vnos toplote pri varjenju je v razponu od okoli 0,3 kJ/mm do okoli 1,5 kJ/mm (7,6 kJ/colo do 38 kJ/colo). Rezultat varjenja po tem postopku je 'zvarno območje’, katerega natezna trdnost je nad okoli 900 MPa (130 ksi), prednostno nad okoli 930 MPa (135 ksi), še bolje nad okoli 965 MPa (140 ksi), najbolje nasploh pa vsaj okoli 1000 MPa (145 ksi). Rezultat varjenja po tem postopku je nadalje kovina zvara z DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), prednostno pod okoli -96 °C (-140 °F), še bolj prednostno pod okoli -106 °C (-160 °F), najbolje nasploh pa pod okoli -115 °C (-175 °F).
V drugem primeru postopka varjenja uporabimo postopek OVZP, da dobimo kemično sestavo zvara, ki vsebuje železo in okoli 0,10 ut.% ogljika (prednostno manj kot okoli 0,10 ut.% ogljika, še bolj prednostno manj kot okoli 0,07 do okoli 0,08 ut.% ogljika), okoli 1,60 ut.% mangana, okoli 0,25 ut.% silicija, okoli 1,87 ut.% niklja, okoli
0,87 ut.% kroma, okoli 0,51 ut.% molibdena, manj kot okoli 75 ppm fosforja in manj kot okoli 100 ppm žvepla. Vnos toplote pri varjenju je v razponu od okoli 0,3 kJ/mm do okoli 1,5 kJ/mm (7,6 kJ/colo do 38 kJ/colo) in uporabili smo predgretje na okoli 100 °C (212 °F). Zvar naredimo na jeklu, kot je katero koli od zgoraj opisanih jekel, z uporabo na argonu zasnovanega zaščitnega plina z manj kot okoli 1 ut.% kisika. Rezultat varjenja po tem postopku je zvarno območje, katerega natezna trdnost je nad okoli 900 MPa (130 ksi), prednostno nad okoli 930 MPa (135 ksi), še bolje nad okoli 965 MPa (140 ksi), najbolje nasploh pa vsaj okoli 1000 MPa (145 ksi). Rezultat varjenja po tem postopku je nadalje kovina zvara z DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), prednostno pod okoli -96 °C (-140 °F), še bolj prednostno pod okoli -106 °C (-160 °F), najbolje nasploh pa pod okoli -115 °C (-175 °F).
V drugem primeru postopka varjenja uporabimo postopek TIG, da dobimo kemično sestavo zvara, ki vsebuje železo in okoli 0,07 ut.% ogljika (prednostno manj kot okoli 0,07 ut.% ogljika), okoli 1,80 ut.% mangana, okoli 0,20 ut.% silicija, okoli 4,00 ut.% niklja, okoli 0,5 ut.% kroma, okoli 0,40 ut.% molibdena, okoli 0,02 ut.% bakra, okoli 0,02 ut.% aluminija, okoli 0,010 ut.% titana, okoli 0,015 ut.% cirkonija (Zr), manj kot okoli 50 ppm fosforja in manj kot okoli 30 ppm žvepla. Vnos toplote pri varjenju je v razponu od okoli 0,3 kJ/mm do okoli 1,5 kJ/mm (7,6 kJ/colo do 38 kJ/colo) in uporabili smo predgretje na okoli 100 °C (212 °F). Zvar naredimo na jeklu, kot je katero koli od zgoraj opisanih jekel, z uporabo na argonu zasnovanega zaščitnega plina z manj kot okoli 1 ut.% kisika. Rezultat varjenja po tem postopku je zvarno območje, katerega natezna trdnost je nad okoli 900 MPa (130 ksi), prednostno nad okoli 930 MPa (135 ksi), še bolje nad okoli 965 MPa (140 ksi), najbolje nasploh pa vsaj okoli 1000 MPa (145 ksi). Rezultat varjenja po tem postopku je nadalje kovina zvara z DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), prednostno pod okoli -96 °C (-140 °F), še bolj prednostno pod okoli -106 °C (-160 °F), najbolje nasploh pa pod okoli -115 °C (-175 °F).
Podobne kemične sestave kovine zvarov kot tiste, ki smo jih omenili v primerih, so dosegljive tako po varilnem postopku OVZP kot tudi po varilnem postopku TIG. Izkaže pa se, da imajo po TIG narejeni zvari manj nečistot in višjo stopnjo čistosti mikrostrukture od tistih, ki jih naredimo po OVZP, in to izboljša žilavost pri nizkih temperaturah.
Strokovnjak z zadevnega področja ima potrebno znanje in je vešč uporabiti tukajšnje informacije za varjenje plošč iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti, da se iz25 delajo spoji ali šivi s primerno visoko trdnostjo in lomno žilavostjo za uporabo pri gradnji procesnih komponent, vsebnikov in cevi po tem izumu. V bodoče utegnejo obstajati ali bodo razviti drugi primerni postopki spajanja ali varjenja. Vsi tovrstni postopki spajanja ali varjenja so v okviru predloženega izuma.
Gradnja procesnih komponent, vsebnikov (jeklenk) in cevi
Gre za procesne komponente, vsebnike (jeklenke) in cevi, zgrajene iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki vsebuje pod 9 ut.% niklja in ima natezne trdnosti nad 830 MPa (120 ksi) ter temperature DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti prednostno vsebuje pod okoli 7 ut.% niklja in Še bolj prednostno pod okoli 5 ut.% niklja. Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti ima prednostno natezno trdnost nad 860 MPa (125 ksi) in še bolj prednostno nad 900 MPa (130 ksi). V najboljšem izvedbenem primeru so procesne komponente, vsebniki in cevi po tem izumu zgrajeni iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki vsebuje pod 3 ut.% niklja in ima natezno trdnost nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F).
Procesne komponente, vsebniki in cevi po tem izumu so prednostno zgrajeni iz diskretnih plošč iz nizkolegiranega jekla ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Spoji ali šivi komponent, vsebnikov in cevi imajo prednostno nekako isto trdnost in žilavost kot plošče iz nizkolegiranega jekla ultravisoke trdnosti. V nekaterih primerih je nedoseganje trdnosti velikostnega reda 5% do okoli 10% sprejemljivo za mesta, kjer je napetost nižja. Spoje ali šive s prednostnimi lastnostmi se da izdelati po kateri koli primerni tehniki spajanja. Vzorčna tehnika spajanja je tu opisana v zgornjem poglavju, ki nosi podnaslov Postopki spajanja za gradnjo procesnih komponent, vsebnikov in cevi.
Strokovnjakom z zadevnega področja bo razumljivo, da pri snovanju procesnih komponent, vsebnikov in cevi za procesno obdelavo in transport fluidov pod pritiskom in kriogenimi temperaturami, zlasti prek uporabe temperature DBTT, za oceno lomne žilavosti in nadzora nad razpočnostjo lahko uporabimo test po Charpyju z V zarezo (CVN - ang. Charpy V-notch). DBTT nakazuje dva režima počenja v konstrukcijskih jeklih. Pri temperaturah pod DBTT pride do porušitve v CVN testu pri nizkoenergijskem razkolnem (krhkem) lomu, medtem ko pri temperaturah nad DBTT do porušitve pride pri visokoenergijskem žilavem lomu. Vsebniki, zgrajeni iz varjenih jekel, za uporabo pri kriogenih temperaturah pod obtežbo morajo temperature
DBTT, določene po CVN, imeti dosti pod temperaturo uporabe zgradbe, da ne pride do okvare zaradi krhkosti. V odvisnosti od zasnove, pogojev uporabe in/ali zahtev združenja, merodajnega za razvrščanje, je potrebni premik temperature DBTT lahko 5 °C do 30 °C (9 °F do 54 °F) pod temperaturo uporabe.
Strokovnjakom z zadevnega področja bo razumljivo, da delovni pogoji, ki jih upoštevamo pri snovanju hrambnih vsebnikov, izdelanih iz varjenega jekla, za transport kriogenih fluidov pod pritiskom, vsebujejo med drugimi okoliščinami delovni tlak in temperaturo kot tudi dodatne napetosti, ki se pojavljajo v jeklu in 'zvarnih območjih’. Za določitev lomne žilavosti jekla in zvarnih območij lahko uporabimo standardne kazalce iz mehanike lomov, kot sta (i) faktor (KIC) intenzivnosti kritične napetosti, ki je mera za ravninskonapetostno lomno žilavost, in (ii) POKR, ki ju je moč uporabiti za merjenje elastoplastične lomne žilavosti in ju strokovnjaki z zadevnega področja oba dobro poznajo. Za določanje maksimalno dopustnih velikosti razpok za vsebnike, temelječih na lomni žilavosti jekla in zvarnih območij (vključno TPC), lahko uporabimo splošno sprejete industrijske standarde za snovanje jeklenih konstrukcij, naprimer tiste, ki jih vsebuje publikacija BSI z naslovom Guidance on methods for assessing the acceptability offlavvs in fusion vvelded structures ('Vodnik po postopkih za določitev sprejemljivosti razpok v s talilnim varjenjem narejenih konstrukcijah), ki jo pogosto označujejo kratko: PD 6493:1991. Strokovnjak s tega področja lahko, da ublaži začetek pokanja, razvije program zasledovanja razpok s tem, da (i) primerno oblikuje vsebnik, da so pojavljajoče se napetosti čimmanjše, (ii) primerno zastavi kontrolo kakovosti, da se okvare spravijo na minimum, (iii) primemo nadzoruje obtežbe in pritiske, ki jih prenaša vsebnik, skozi vso obratovalno dobo, in (iv) vzpostavi primeren program pregledovanja, da se razpoke in okvare v vsebniku zanesljivo odkrijejo. Prednostna filozofija oblikovanja za sistem predloženega izuma je (ang.) leak before failure ('puščanje, preden odpove’), ki jo strokovnjaki z zadevnega področja vsekakor poznajo. Za tak pristop gre v tem opisu, ko je govor o znanih principih mehanike lomov.
Spodaj navajamo neomejevalen primer uporabe teh znanih principov mehanike lomov v proceduri preračunavanja kritične globine razpoke za dano dolžino razpoke za uporabo v lomnokontrolni ravnini za preprečitev začetha pokanja v tlačni posodi, kot je procesni vsebnik po tem izumu.
Skica sl. 13B kaže razpoko dolžine 315 razpoke in globine 310 razpoke. Za preračun vrednosti za diagramsko upodobitev 300, sl. 13A, kritične velikosti razpoke smo se poslužili PD6493, pri čemer smo izhajali iz naslednjih pogojev oblikovanja tlačne posode, kakršna je vsebnik po tem izumu:
Premer posode: 4,57 m (15 čevljev)
Debelina stene posode: 25,4 mm (1,00 cole)
Dopustni tlak: 3445 kPa (500 psi)
Dopustna obročna napetost: 333 MPa (48,3 ksi)
Za potrebe tega primera se predpostavlja površinska razpoka dolžine 100 mm (4 cole), naprimer aksialna razpoka v šivnem zvaru. Začnemo pri upodobitvi sl. 13A; upodobitev 300 kaže vrednosti za kritično globino razpoke kot funkcijo lomne žilavosti pri POKR in lastne napetosti za nivoje lastnih napetosti v vrednostih 15, 50 in 100 odstotkov trdnosti lezenja. Lastne napetosti so lahko posledica obdelave in varjenja. PD6493 priporoča uporabo lastne napetosti v vrednosti 100 odstotkov trdnosti lezenja v zvarih (vključno zvar TPC), če iz zvarov napetosti niso bile odpravljene: naprimer z uporabo tehnike naknadne toplotne obdelave zvarov (PWHT - ang. pas/ weld heat treatment) ali z mehanskim popuščanjem napetosti.
Na podlagi lomne žilavosti jekla pri POKR pri minimalni temperaturi uporabe moremo obdelavo vsebnikov tako naravnati, da se zmanjšajo lastne napetosti in je moč vpeljati nadzorni program (tako za začetni pregled kot tudi za pregled med uporabo), da odkrijemo in izmerimo razpoke za primerjanje z razsežnostjo kritične razpoke. V tem primeru: Če je jeklo pri POKR = 0,025 mm pri minimalni temperaturi uporabe (merjeni pri laboratorijskih primerkih) žilavo in so lastne napetosti zmanjšane na 15 odstotkov trdnosti lezenja jekla, znaša vrednost kritične globine razpoke približno 4 mm (sl. 13A, točka 320). Če sledimo podobnim proceduram preračunavanja, ki so strokovnjakom s tega področja vsekakor znane, lahko določimo kritične globine razpok za razne dolžine razpok kot tudi razne geometrije razpok. Ob pomoči teh informacij lahko razvijemo program kontrole kakovosti in nadzorni program (tehnike, razsežnosti razpok, ki jih je moč zaznati, pogostost), da zagotovimo, da razpoke zaznamo in jih saniramo, preden dosežejo kritično globino razpoke ali preden vnesemo delovno obtežbo. Na podlagi objavljenih empiričnih korelacij med CVN, K1C in lomno žilavostjo pri POKR vrednost POKR = 0,025 mm v splošnem korelira z vrednostjo CVN = okoli 37 J. Namen tega primera pa nikakor ni omejiti ta izum.
Za procesne komponente, vsebnike in cevi, ki zahtevajo krivljenje jekla naprimer v valjasto obliko za vsebnik ali v cevasto obliko za cev, jeklo prednostno krivimo v želeno obliko pri temperaturi okolice, da se izognemo škodljivemu prizadetju izvrstne žilavosti jekla pri kriogenih temperaturah. Če je jeklo treba ogrevati, da se po krivljenju dobi želena oblika, ga prednostno segrejemo na temperaturo ne več od okoli 600 °C (1112 °F), da ohranimo zgoraj opisane pozitivne učinke mikrozgradbe jekla.
Kriogene procesne komponente
Gre za procesne komponente, narejene iz gradiv, ki vsebujejo nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, vsebujoče pod 9 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad 830 MPa (120 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti ima natezno trdnost prednostno nad okoli 860 MPa (125 ksi), bolj prednostno pa nad okoli 900 MPa (130 ksi). Najbolje je, da so procesne komponente tega izuma zgrajene iz gradiv, ki vsebujejo nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, vsebujoče pod 3 ut.% niklja in z natezno trdnostjo nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Tovrstne procesne komponente so zgrajene prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah.
V krožnih sistemih za pridobivanje dela s kriogenimi temperaturami primarne procesne komponente vsebujejo naprimer kondenzatorje, črpalne sisteme, uparjalnike (ang. vaporizer) in uparjalne zgoščevalnike (ang. evaporator). V hladilnih sistemih, utekočinjevalnih sistemih in napravah za ločevanje zraka primarne procesne komponente vsebujejo naprimer toplotne izmenjevalnike, procesne stolpe, ločevalnike in ekspanzijske ventile ali turbine. Kriogenim temperaturam se pogosto izpostavljajo bakelni sistemi, denimo tedaj, ko gre za izpustne sisteme za etilen ali naravni plin v procesu nizkotemperaturnega ločevanja. Skica sl. 1 kaže, kako je nekaj teh komponent uporabljenih v napravi za demetanizacijo plina, o čemer je podrobneje govor v nadaljnjem. Ne da bi s tem kakor koli omejevali obseg tega izuma, so v nadaljnjem v podrobnostih opisane nekatere izbrane komponente, ki so zgrajene v skladu s predloženim izumom.
§ Toplotni izmenjevalniki
Gre za toplotne izmenjevalnike ali sisteme toplotnih izmenjevalnikov, zgrajene v skladu s tem izumom. Komponente tovrstnih sistemov toplotnih izmenjevalnikov so zgrajene prednostno iz tu opisanih nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti z izvrstno žilavostjo v kriogenih temperaturah. Ne da bi ta izum s tem omejevali, sledeči primeri ponazarjajo razne tipe sistemov toplotnih izmenjevalnikov po tem izumu.
Skica sl. 2 naprimer kaže sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom po tem izumu. V enem primeru izvedbe sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom vsebuje telo 20a toplotnega izmenjevalnika, pokrova 21a in 21b kanala, fiksno cevno predelno steno 22 (skica sl. 2 kaže nagornjo predelno steno 22), oddušnik 23, oviralne stene 24, drenažni odcep 25, cevni vpust 26, cevni izpust 27, ohišni vpust 28 in ohišni izpust 29. Ne da bi s tem omejevali ta izum, sledeče vzorčne uporabe ponazaijajo koristi uporabe fiksnega sistema 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom po predloženem izumu.
Fiksna cevna predelna stena - primer 1
V prvi vzorčni uporabi je sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom uporabljen kot vstopni plinski križni izmenjevalnik v kriogeni plinski napravi z dol delujočimi demetanizacijskimi sredstvi na ohišni strani in vstopnim plinom na cevni strani. Vstopni plin v sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom vstopa skozi cevni vpust 26 in izstopa skozi cevni izpust 27, medtem ko dol delujoči demetanizacijski fluid vstopa skozi ohišni vpust 28 in izstopa skozi ohišni izpust 29.
Fiksna cevna predelna stena - primer 2
V drugi vzorčni uporabi je sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom uporabljen kot stranski grelnik na kriogenem demetanizatorju s predhlajenim polnjenjem na strani cevi in segrevanjem do vretja tekočin stranskega toka kriogenega stolpa na strani ohišja za odstranjevanje metana iz produkta spodnjih delov. Predhlajeno polnjenje vstopa v sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom skozi cevni vpust 26 in izstopa skozi cevni izpust 27, medtem ko tekočine stranskega toka kriogenega stolpa vstopajo skozi ohišni vpust 28 in izstopajo skozi ohišni izpust 29.
Fiksna cevna predelna stena - primer 3
V nadaljnji vzorčni uporabi je sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom uporabljen kot stranski grelnik pri stolpu tipa Ryan Holmes za ponovno pridobivanje produkta za odstranjevanje metana in CO2 iz produkta spodnjih delov. Predhlajeno polnjenje vstopa v sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom skozi cevni vpust 26 in izstopa skozi cevni izpust 27, medtem ko tekočine stranskega toka kriogenega stolpa vstopajo skozi ohišni vpust 28 in izstopajo skozi ohišni izpust 29.
Fiksna cevna predelna stena - primer 4
V nadaljnji vzorčni uporabi je sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom uporabljen kot stranski grelnik pri stolpu za odstranjevanje CO2 v CNZ s stranskim tokom kriogene tekočine na strani ohišja in polnjenjem predhlajenega plina na strani cevi za odstranjevanje metana in drugih ogljikovodikov iz na CO2 bogatega produkta spodnjih delov. Predhlajeno polnjenje vstopa v sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom skozi cevni vpust 26 in izstopa skozi cevni izpust 27, medtem ko stranski tok kriogene tekočine vstopa skozi ohišni vpust 28 in izstopa skozi ohišni izpust 29.
V primerih 1-4 fiksne cevne predelne stene so telo 20a toplotnega izmenjevalnika, pokrova 21a in 21b kanala, cevna predelna stena 22, oddušnik 23 in oviralne stene 24 narejeni prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in imajo odgovarjajočo trdnost ter lomno žilavost, da držijo za procesno obdelavo pripravljeni fluid s kriogeno temperaturo, bolj prednostno pa narejeni iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Telo 20a toplotnega izmenjevalnika, pokrova 21a in 21b kanala, cevna predelna stena 22, oddušnik 23 in oviralne stene 24 so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tudi nadaljnje komponente sistema 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Skica sl. 3 kaže sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel po tem izumu. Sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel vključuje v enem primeru izvedbe telo 31 grelnika vode tipa vodni kotel, pregrado 32, cev 33 toplotnega izmenjevalnika, vpust 34 na strani cevi, izpust 35 na strani cevi, vpust 36 na strani kotla, izpust 37 na strani kotla in drenažni odcep 38. Ne da bi ta izum s tem omejevali, sledeči primeri uporabe ponazarjajo smotrno uporabo sistema 30 toplotnih izmenjevalnikov vrste grelnik vode tipa vodni kotel po tem izumu.
Grelnik vode tipa vodni kotel - primer 1
Sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel je v prvem primeru izvedbe uporabljen v napravi za ponovno pridobivanje utekočinjenega plina pri kriogeni temperaturi s propanom, ki se uparja pri okoli -40 °C (-40 °F), na strani kotla in ogljikovodikom v plinskem stanju na strani cevi. Ogljikovodik kot plin vstopa v sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel skozi vpust 34 na strani cevi in izstopa skozi izpust 35 na strani cevi, medtem ko propan vstopa skozi vpust 36 na strani kotla in izstopa skozi izpust 37 na strani kotla.
Grelnik vode tipa vodni kotel - primer 2
Sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel je v drugem primeru izvedbe uporabljen v napravi za hlajeno slabo nafto s propanom, ki se uparja pri okoli -40 °C (-40 °F), na strani kotla in slabo nafto na strani cevi. Slaba nafta vstopa v sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel skozi vpust 34 na strani cevi in izstopa skozi izpust 35 na strani cevi, medtem ko propan vstopa skozi vpust 36 na strani kotla in izstopa skozi izpust 37 na strani kotla.
Grelnik vode tipa vodni kotel - primer 3
Sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel je v nadaljnjem primeru izvedbe uporabljen pri stolpu tipa Ryan Holmes za ponovno pridobivanje produkta s propanom, ki se uparja pri okoli -40 °C (-40 °F), na strani kotla in z dol delujočim plinom stolpa za ponovno pridobivanje produkta na strani cevi, da povratni tok za stolp kondenzira. Dol delujoči plin stolpa za ponovno pridobivanje produkta vstopa v sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel skozi vpust 34 na strani cevi in izstopa skozi izpust 35 na strani cevi, medtem ko propan vstopa skozi vpust 36 na strani kotla in izstopa skozi izpust 37 na strani kotla.
Grelnik vode tipa vodni kotel - primer 4
Sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel je v nadaljnjem primeru izvedbe uporabljen v CNZ procesu družbe Εχχοη s hladilnim sredstvom, ki se uparja, na strani kotla in z dol delujočim plinom CNZ stolpa na strani cevi, da tekoči metan za povratni tok za stolp kondenzira in se CO2 drži proč od dol delujočega strujanja metanskega produkta. Dol delujoči plin CNZ stolpa vstopa v sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel skozi vpust 34 na strani cevi in izstopa skozi izpust 35 na strani cevi, medtem ko hladilno sredstvo vstopa skozi vpust 36 na strani kotla in izstopa skozi izpust 37 na strani kotla. Hladilno sredstvo vsebuje prednostno propilen ali etilen kot tudi zmes katerih koli ali vseh komponent iz skupine, ki vsebuje metan, etan, propan, butan in pentan.
Grelnik vode tipa vodni kotel- primer 5
Sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel je v nadaljnjem primeru izvedbe uporabljen kot grelnik spodnjih delov pri kriogenem demetanizatoiju s produktom spodnjih delov na strani kotla in z vročim vstopnim plinom ali vročo nafto na strani cevi, da iz produkta spodnjih delov odstranimo metan. Vroči vstopni plin ali vroča nafta vstopa v sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel skozi vpust 34 na strani cevi in izstopa skozi izpust 35 na strani cevi, medtem ko produkt spodnjih delov stolpa vstopa skozi vpust 36 na strani kotla in izstopa skozi izpust 37 na strani kotla.
Grelnik vode tipa vodni kotel - primer 6
Sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel je v nadaljnjem primeru izvedbe uporabljen kot grelnik spodnjih delov pri stolpu tipa Ryan Holmes za ponovno pridobivanje produkta s produkti spodnjih delov na strani kotla in z vročim polnilnim plinom ali vročo nafto na strani cevi, da iz produkta spodnjih delov odstranimo metan in CO2. Vroči polnilni plin ali vroča nafta vstopa v sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel skozi vpust 34 na strani cevi in izstopa skozi izpust 35 na strani cevi, medtem ko produkti spodnjih delov stolpa vstopajo skozi vpust 36 na strani kotla in izstopajo skozi izpust 37 na strani kotla.
Grelnik vode tipa vodni kotel - primer 7
Sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel je v nadaljnjem primeru izvedbe uporabljen pri CNZ stolpu za odstranjevanje CO2 s tekočinami spodnjih delov stolpa na strani kotla in z vročim polnilnim plinom ali vročo nafto na strani cevi, da iz na CO2 bogatem tekočinskem toku spodnjih delov odstranimo metan in druge ogljikovodike. Vroči polnilni plin ali vroča nafta vstopa v sistem 30 toplotnega izmenjevalnika vrste grelnik vode tipa vodni kotel skozi vpust 34 na strani cevi in izstopa skozi izpust 35 na strani cevi, medtem ko produkti spodnjih delov stolpa vstopajo skozi vpust 36 na strani kotla in izstopajo skozi izpust 37 na strani kotla.
V primerih 1-7 grelnika vode tipa vodni kotel so telo 31 grelnika vode tipa vodni kotel, cev 33 toplotnega izmenjevalnika, pregrada 32 in zveze pri ustjih za vpust 34 na strani cevi, izpust 35 na strani cevi, vpust 36 na strani kotla in izpust 37 na strani kotla narejeni prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in imajo odgovarjajočo trdnost ter lomno žilavost, da držijo za procesno obdelavo pripravljeni fluid s kriogeno temperaturo, bolj prednostno pa narejeni iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Telo 31 grelnika vode tipa vodni kotel, cev 33 toplotnega izmenjevalnika, pregrada 32 in zveze pri ustjih za vpust 34 na strani cevi, izpust 35 na strani cevi, vpust 36 na strani kotla in izpust 37 na strani kotla so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tudi nadaljnje komponente sistema 30 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja sistemov izmenjevalnikov toplote po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
§ Kondenzatorji
Gre za kondenzatorje ali sisteme kondenzatorjev, zgrajene po tem izumu. Bolj določno gre za kondenzatorje ali sisteme kondenzatorjev z vsaj eno komponento, zgrajeno po tem izumu. Komponente tovrstnih sistemov kondenzatorjev so narejene prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Ne da bi s tem omejevali ta izum, v spodaj navedenih primerih predstavljamo razne tipe sistemov kondenzatorjev po tem izumu.
Primer 1 kondenzatorja
Vračamo se na skico sl. 1. Kondenzator po tem izumu je uporabljen v napravi 10 za demetanizacijo plina, pri kateri je polnilni plinski tok z uporabo demetanizacijskega stolpa 11 ločen na odpadni plin in tok podukta. V tem konkretnem primeru dol usmerjeni tok iz demetanizacijskega stolpa 11 pri temperaturi okoli -90 °C (-130 °F) kondenzira v akumulator (ločevalnik) 15 povratne snovi z uporabo sistema 12 za kondenziranje povratne snovi. Sistem 12 za kondenziranje povratne snovi izmenja toploto s plinskim izpustnim tokom iz ekspanzijske naprave 13. Sistem 12 za kondenziranje povratne snovi je v osnovi sistem izmenjevalnika toplote, prednostno zgoraj opisane vrste. Bolj določno je sistem 12 za kondenziranje povratne snovi lahko toplotni izmenjevalnik vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom (naprimer zgoraj opisani toplotni izmenjevalnik 20 vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom, kot ga kaže skica sl. 2). Vračamo se k skici sl. 2. Izpustni tok iz ekspanzijske naprave 13 v sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom vstopa skozi cevni vpust 26 in izstopa skozi cevni izpust 27, medtem ko dol usmerjeni tok iz demetanizatorja vstopa skozi ohišni vpust 28 in izstopa skozi ohišni izpust 29.
Primer 2 kondenzatoija
Preidemo na skico sl. 7. Kondenzator 70 po tem izumu je v obratnem Rankinovem krožnem procesu uporabljen za pridobivanje dela z uporabo energije mraza iz vira energije mraza, kakršen je utekočinjen naravni plin pod tlakom (TUNP) ali običajni UNP. V tem konkretnem primeru je delovni fluid uporabljen v zaprtem termodinamičnem krogu. Delovni fluid v plinastem stanju ekspandira v turbini 72, nakar gre kot plin v sistem 70 kondenzatorja. Delovni fluid zapusti sistem 70 kondenzatorja kot enofazna tekočina, ki jo črpa črpalka 74, nakar se v uparjalniku 76 upari, preden se vrne na vstopno stran turbine 72. Sistem 70 kondenzatorja je v osnovi sistem toplotnega izmenjevalnika, prednostno tak, kakršen je opisan zgoraj. Bolj določno je sistem 70 kondenzatorja lahko toplotni izmenjevalnik vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom (naprimer zgoraj opisani toplotni izmenjevalnik 20 vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom, kot ga kaže skica sl. 2).
Vračamo se spet k skici sl. 2. V primerih 1 in 2 kondenzatorja so telo 20a toplotnega izmenjevalnika, pokrova 21a in 21b kanala, cevna predelna stena 22, oddušnik 23 in oviralne stene 24 narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z natezno trdnostjo ter lomno žilavostjo pri kriogenih temperaturah za držanje kriogenega fluida, ki ga procesno obdelujemo, bolj prednostno pa so narejeni iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Telo 20a toplotnega izmenjevalnika, pokrova 21a in 21b kanala, cevna predelna stena 22, oddušnik 23 in oviralne stene 24 so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tudi nadaljnje komponente sistema 70 kondenzatorja so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Primer 3 kondenzatorja
Prehajamo na skico sl. 8. Kondenzator po tem izumu je uporabljen v kaskadnem hladilnem krožnem sistemu 80, sestoječem iz več stopenjskih kompresijskih krožnih sistemov. Glavne postavke v opremi kaskadnega hladilnega krožnega sistema 80 so propanski kompresor 81, propanski kondenzator 82, etilenski kompresor 83, etilenski kondenzator 84, metanski kompresor 85, metanski kondenzator 86, metanski uparjalnik 87 in ekspanzijski ventili 88. Vsaka stopnja deluje pri zaporedoma nižjih temperaturah na podlagi izbora niza hladilnih sredstev z vrelišči, ki pokrivajo temperaturni razpon, ki je potreben za hladilni krožni sistem kot celoto. Pri tem vzorčnem kaskadnem krožnem sistemu lahko tri hladilne medije - propan, etilen in metan - uporabimo v UNP procesu s tipičnimi temperaturami, navedenimi v skici sl. 8. V tem primeru so vsi deli metanskega kondenzatorja 86 in etilenskega kondenzatorja 84 narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z odgovarjajočo trdnostjo ter lomno žilavostjo pri kriogenih temperaturah za držanje kriogenega fluida, ki ga procesno obdelujemo, bolj prednostno pa so narejeni iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Vsi deli metanskega kondenzatorja 86 in etilenskega kondenzatorja 84 so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tudi nadaljnje komponente kaskadnega hladilnega krožnega sistema 80 so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja sistemov kondenzatorjev po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
§ Uparjalniki/uparjalni zgoščevalniki
Gre za upaijalnike/uparjalne zgoščevalnike ali sisteme uparjalnikov, zgrajene po tem izumu. Bolj določno gre za sisteme uparjalnikov z vsaj eno komponento, narejeno po tem izumu. Komponente takih sistemov uparjalnikov so narejene prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Ne da bi ta izum s tem omejevali, s sledečimi primeri ponazarjamo razne tipe sistemov uparjalnikov po tem izumu.
Primer 1 uparjalnika
Sistem uparjalnika po tem izumu je v tem prvem primeru v obratnem Rankinovem krožnem procesu uporabljen za pridobivanje dela z uporabo energije mraza iz vira energije mraza, kakršen je (tu definiran) tlačni UNP ali (tu definiran) običajni UNP. V tem konkretnem primeru se procesni tok TUNP iz transportnega hranilnega vsebnika ob uporabi uparjalnika v celoti upari. Da pridobivamo delo, je grelni medij lahko delovni fluid, kakršen se uporablja v sklenjenem termodinamičnem krožnem sistemu, kakršen je obratni Rankinov krožni sistem. Grelni medij je v alternativni rešitvi lahko en sam fluid, ki se rabi v odprti zanki za popolno uparitev TUNP, ali več različnih fluidov z zaporedoma višjimi zmrzišči, uporabljenih za uparjanje in zaporedno ogrevanje TUNP na temperaturo okolice. V vseh primerih uparjalnik služi funkciji izmenjevalnika toplote, prednostno take vrste, kot je v podrobnostih opisan tu v poglavju s podnaslovom Toplotni izmenievalniki. Način uporabe uparjalnika in sestava ter lastnosti toka ali tokov, ki se procesno obdelujejo, določajo specifični tip potrebnega toplotnega izmenjevalnika. Vračamo se k skici sl. 2, kjer gre za uporabo sistema 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom. Procesni tok, kot je TUNP, vstopa v sistem 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom skozi cevni vpust 26 in izstopa skozi cevni izpust 27, medtem ko grelni medij vstopa skozi ohišni vpust 28 in izstopa skozi ohišni izpust 29. Telo 20a toplotnega izmenjevalnika, pokrova 21a in 21b kanala, cevna predelna stena 22, oddušnik 23 in oviralne stene 24 so v tem primeru narejeni prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in s primerno natezno trdnostjo ter lomno žilavostjo za držanje fluida kriogene temperature, ki ga procesno obdelujemo, bolj prednostno pa so narejeni iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Telo 20a toplotnega izmenjevalnika, pokrova 21a in 21b kanala, cevna predelna stena 22, oddušnik 23 in oviralne stene 24 so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tudi nadaljnje komponente sistema 20 toplotnega izmenjevalnika vrste s fiksno cevno predelno steno in enim samim prehodom so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Primer 2 uparjalnika
Uparjalnik po tem izumu je v tem nadaljnjem primeru uporabljen v kaskadnem hladilnem krožnem sistemu, ki ga kaže skica sl. 9, sestoječem iz več stopenjskih kompresijskih krožnih sistemov. Kot kaže sl. 9, vsak od dveh stopenjskih kompresijskih krožnih sistemov kaskadnega krožnega sistema 90 deluje pri zaporedoma nižjih temperaturah na podlagi izbora niza hladilnih sredstev z vrelišči, ki pokrivajo temperaturni razpon, potreben za dovršitev hladilnega krožnega sistema. Glavne postavke v opremi kaskadnega krožnega sistema 90 so propanski kompresor 92, propanski kondenzator 93, etilenski kompresor 94, etilenski kondenzator 95, etilenski uparjalnik 96 in ekspanzijska ventila 97. V tem primeru sta hladilni sredstvi propan in etilen uporabljeni v TUNP procesu utekočinjanja s tipičnimi temperaturami, ki se omenjajo. Etilenski uparjalnik 96 je narejen prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in s primerno trdnostjo ter lomno žilavostjo za držanje fluida kriogene temperature, ki ga procesno obdelujemo, bolj prednostno pa je narejen iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z natezno trdnostjo nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Tudi nadaljnje komponente kaskadnega krožnega sistema 90 so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja sistemov uparjalnikov po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
§ Ločevalniki (separatorji)
Gre za ločevalnike ali sisteme ločevalnikov, (i) narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja, in (ii) s primerno trdnostjo ter lomno žilavostjo pri kriogenih temperaturah za držanje fluida kriogene temperature. Bolj določno gre za sisteme ločevalnikov z vsaj eno komponento, (i) narejeno iz nizkolegiranega jekla ultravisoke trdnosti, vsebujočega pod okoli 3 ut.% niklja in (ii) z natezno trdnostjo nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Komponente takih sistemov ločevalnikov so narejene prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Ne da bi ta izum s tem omejevali, s sledečim primerom ponazarjamo sistem ločevalnikov po tem izumu.
Skica sl. 4 kaže sistem 40 ločevalnika po predloženem izumu. V enem izvedbenem primeru sistem 40 ločevalnika vključuje posodo 41, vhodno ustje 42, ustje 43 za izpust tekočine, plinski izpust 44, nosilno vznožje 45, instrument 46 za kontrolo ravni tekočine, izolacijsko pregradno steno 47, nastavek 48 za odvod pare in varnostni tlačni ventil 49. V vzorčni uporabi, na katero se pa izum ne omejuje, je sistem 40 ločevalnika po predloženem izumu smotrno uporabljen ekspanzijski polnilni ločevalnik v plinski napravi pod kriogeno temperaturo za odstranjevanje kondenziranih tekočin nagornje od ekspanzijske naprave. V tem primeru so posoda 41, vhodno ustje 42, ustje 43 za izpust tekočine, nosilno vznožje 45, nosilci 48 nastavka za odvod pare in izolacijska pregradna stena 47 narejeni prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in s primerno trdnostjo ter lomno žilavostjo za držanje fluida, ki ga procesno obdelujemo, pri kriogeni temperaturi, bolj prednostno pa iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Posoda 41, vhodno ustje 42, ustje 43 za izpust tekočine, nosilno vznožje 45, nosilci 48 nastavka za odvod pare in izolacijska pregradna stena 47 so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogeni temperaturi. Tudi nadaljnje komponente sistema 40 ločevalnika so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja sistemov ločevalnikov po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
§ Procesni stolpi
Gre za procesne stolpe ali sisteme procesnih stolpov, zgrajene po tem izumu. Komponente takih sistemov procesnih stolpov so narejene prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Ne da bi ta izum s tem omejevali, s sledečim primerom ponazarjamo razne tipe sistemov procesnih stolpov po tem izumu.
Primer 1 procesnih stolpov
Skica sl. 11 ponazaija sistem procesnega stolpa po tem izumu. V tem izvedbenem primeru sistem 110 demetanizacijskega procesnega stolpa vključuje stolp 111, ločevalni zvon 112, prvi vpust 113, drugi vpust 114, tekočinski izpust 121, parni izpust 115, grelnik 119 in polnilo 120. V enem primeru uporabe, na katerega se pa ta izum ne omejuje, je sistem 110 procesnega stolpa po predloženem izumu smotrno uporabljen kot demetanizator v napravi s kriogenim plinom za ločevanje metana od drugih kondenziranih ogljikovodikov. V tem primeru so stolp 11, ločevalni zvon 112, polnilo 120 in drugi notranji deli, ki se navadno uporabljajo v takem sistemu 110 procesnih stolpov, narejeni prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in s primerno trdnostjo ter lomno žilavostjo za držanje fluida, ki ga procesno obdelujemo, pri kriogeni temperaturi, bolj prednostno pa iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Stolp 11, ločevalni zvon 112, polnilo 120 in drugi notranji deli, ki se navadno uporabljajo v takem sistemu 110 procesnih stolpov, so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogeni temperaturi. Tudi nadaljnje komponente sistema 110 procesnega stolpa so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Primer 2 procesnih stolpov
Skica sl. 12 ponazarja sistem 125 procesnega stolpa po tem izumu. V tem izvedbenem primeru je sistem 125 procesnega stolpa s pridom uporabljen kot CNZ stolp v CNZ procesu za ločevanje CO2 od metana. Stolp 126, topilni pladnji 127 in kontaktni pladnji 128 so v tem primeru narejeni prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in s primerno trdnostjo ter lomno žilavostjo za držanje fluida, ki ga procesno obdelujemo, pri kriogeni temperaturi, bolj prednostno pa iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Stolp 126, topilni pladnji 127 in kontaktni pladnji 128 so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogeni temperaturi. Tudi nadaljnje komponente sistema 125 procesnega stolpa so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja procesnih stolpov po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
§ Črpalne komponente in črpalni sistemi
Gre za črpalke ali črpalne sisteme, zgrajene po tem izumu. Komponente takih črpalnih sistemov so narejene prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Ne da bi ta izum s tem omejevali, s sledečim primerom ponazarjamo črpalni sistem po tem izumu.
Prehajamo na skico sl. 10, ki kaže po tem izumu zgrajen črpalni sistem 100. Črpalni sistem 100 je narejen iz v bistvu valjastih in ploščnih komponent. Kriogen fluid vstopa iz cevi, priključene na vpustno prirobo 102, v valjast fluidni vpust 101. Kriogeni fluid teče v notranjosti valjastega ohišja 103 do črpalnega vpusta 104 in v večstopenjsko črpalko 105, kjer je podvržen naraščanju tlačne energije. Večstopenjsko črpalko 105 in gonilno gred 106 nosita valjast ležaj in (v skici sl. 10 neprikazano) nosilno ohišje črpalke. Kriogeni fluid zapušča črpalni sistem 100 skozi fluidni izpust 108 v cev, priključeno na prirobo 109 fluidnega iztoka. K prirobnici 210 za namestitev pogona je pritrjeno pogonsko sredstvo, naprimer elektromotor (ni narisan v sl. 10), kije prek sklopke 211 zvezan s črpalnim sistemom 100. Prirobnico 210 za namestitev pogona nosi valjasto spojno ohišje 212. Črpalni sistem 100 je v tem primeru vgrajen med cevni prirobnici (ju ni na sl. 10); seveda pridejo v poštev tudi druge vgraditve, denimo kot potopni črpalni sistem 100 v rezervoarju ali posodi, tako da kriogena tekočina vstopa v fluidni vpust 101 neposredno, brez vezne cevi. Alternativno je črpalni sistem 100 vgrajen v drugo ohišje ali črpalni lonec, kjer sta tako fluidni vpust 101 kot tudi fluidni izpust 108 priključena na črpalni lonec, črpalni sistem 100 pa je odstranljiv za potrebe vzdrževanja ali popravila. V tem primeru so črpalno ohišje 213, vpustna priroba 102, ohišje 212 za priključitev pogona, prirobnica 210 za priključitev pogona, montažna prirobnica 214, čelna plošča 215 črpalke in ohišje za podprtje črpalke in ležaja narejeni vsi prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 9 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad 830 MPa (120 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), še bolj prednostno pa iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Črpalno ohišje 213, vpustna priroba 102, ohišje 212 za priključitev pogona, prirobnica 210 za priključitev pogona, montažna prirobnica 214, čelna plošča 215 črpalke in ohišje za podprtje črpalke in ležaja so nadalje narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tudi nadaljnje komponente črpalnega sistema 100 so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja črpalnih komponent in črpalnih sistemov po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
§ Bakelne komponente in bakelni sistemi
Gre za naprave za bakelno sežiganje ali za bakelne sisteme po tem izumu. Kom42 ponente takih bakelnih sistemov so narejene prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Ne da bi ta izum s tem omejevali, s sledečim primerom ponazarjamo bakelni sistem po tem izumu.
Skica sl. 5 predstavlja bakelni sistem 50 po predloženem izumu. Bakelni sistem 50 v enem primeru izvedbe vključuje odvajalne ventile 56, cevovode, kot je stranski vod
53, zbirni nadolnji vod 52 in bakelni vod 51, tudi pa vključuje bakelni mokri čistilec
54, bakelni vlek ali ’dimnik’ 55, vod 57 za drenažno odvajanje tekočine, drenažno črpalko 58, drenažni ventil 59 in (v sl. 5 neprikazane) pritikline. Skozi bakelni sistem 50 v tipični zasnovi tečejo gorljivi fluidi, ki so na kriogenih temperaturah zaradi pogojev procesa ali ki ohlajajo na kriogene temperature, potem ko jih spustimo v bakelni sistem 50, t.j. zaradi velikega tlačnega padca čez sprostilne ventile ali odvajalne ventile 56. Bakelni vod 51, zbirni nadolnji vod 52, stranski vod 53, bakelni mokri čistilec 54 in katero koli dodatno pridruženo cevje ali sistemi, ki so izpostavljeni istim kriogenim temperaturam kot bakelni sistem 50, so vsi narejeni prednostno iz jekel, vsebujočih pod okoli 9 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad 830 MPa (120 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), še bolj prednostno pa iz jekel, vsebujočih pod okoli 3 ut.% niklja in z nateznimi trdnostmi nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter temperaturami DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Bakelni vod 51, zbirni nadolnji vod 52, stranski vod 53, bakelni mokri čistilec 54 in katero koli dodatno pridruženo cevje ali sistemi, ki so izpostavljeni istim kriogenim temperaturam kot bakelni sistem 50, so nadalje vsi narejeni iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tudi nadaljnje komponente bakelnega sistema 50 so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja bakelnih komponent in sistemov po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
Dodatno k ostalim prednostim tega izuma, o katerih je bil govor zgoraj, je po tem izumu zgrajeni bakelni sistem dobro odporen na tresljaje, do katerih prihaja v bakelnem sistemu, če so hitrosti izpuščanja visoke.
§ Vsebniki (jeklenke) za hrambo fluidov pri kriogenih temperaturah
Gre za vsebnike, zgrajene iz gradiv, vsebujočih jeklo, ki ima pod okoli 9 ut.% niklja in natezne trdnosti nad 830 MPa (120 ksi) ter temperature DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti prednostno vsebuje pod okoli 7 ut.% niklja, še bolj prednostno pa vsebuje pod okoli 5 ut.% niklja. Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti ima natezno trdnost prednostno nad okoli 860 MPa (125 ksi), še bolje pa nad okoli 900 MPa (130 ksi). Najbolje pa je, da so vsebniki tega izuma zgrajeni iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod okoli 3 ut.% niklja in natezno trdnost nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Taki vsebniki so narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah.
Poleg drugih prednosti tega izuma, o katerih je govor zgoraj, t.j. manj skupne teže ob hkratnih prihrankih pri potrebah v zvezi s transportom, uporabo in spodnjim ustrojem, je izvrstna žilavost pri kriogenih temepraturah hrambnih vsebnikov tega izuma posebno koristna za jeklenke, ki jih pogosto uporabljamo in transportiramo za ponovno polnjenje, kot so jeklenke za hrambo CO2, ki se uporabljajo v industriji hrane in pijač. Industrija je nedavno napovedala načrt, po katerem naj bi prodaja na veliko CO2 potekala pri nizkih temperaturah, da se izognemo visokemu tlaku stisnjenega plina. Hrambne vsebnike in jeklenke po tem izumu se da s pridom uporabiti za hrambo in transport utekočinjenega CO2 pod optimalnimi pogoji.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja vsebnikov za hrambo fluidov pri kriogenih temperaturah po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
§ Cevi
Gre za na odjemnih vodih zasnovane razdelilne omrežne sisteme, vsebujoče cevi, narejene iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod okoli 9 ut.% niklja in natezne trdnosti nad 830 MPa (120 ksi) ter temperature DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti prednostno vsebuje pod okoli 7 ut.% niklja, še bolj prednostno pa vsebuje pod okoli 5 ut.% niklja. Nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti ima natezno trdnost prednostno nad okoli 860 MPa (125 ksi), Še bolje pa nad okoli 900 MPa (130 ksi). Najbolje pa je, da so cevi na odjemnih vodih zasnovanega razdelilnega omrežnega sistema tega izuma zgrajene iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod okoli 3 ut.% niklja in natezno trdnost nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Take cevi so narejene prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah.
Skica sl. 6 ponazarja na odjemnih vodih zasnovan razdelilni omrežni sistem 60 po predloženem izumu. Na odjemnih vodih zasnovan razdelilni omrežni sistem 60 vključuje v enem izvedbenem primeru cevje, kot so osnovni razdelilni cevovodi 61, razdelilni cevovodi 62 drugega reda in razdelilni cevovodi 63 tretjega reda, ter glavne hrambne vsebnike 64 kot tudi hrambne vsebnike 65 pri končnih porabnikih. Glavni hrambni vsebniki 64 kot tudi hrambni vsebniki 65 pri končnih porabnikih so vsi zasnovani za uporabo pod kriogenimi pogoji, t.j., predvidena je primerna izolacija. V poštev pride kateri koli tip odgovarjajoče izolacije, naprimer - ne da bi s tem omejevali ta izum - izolacija, temelječa na visokem podtlaku, ekspandirana pena, s plinom polnjeni prahovi in vlaknata gradiva, brezzračni praški ali večslojna izolacija. Izbor primerne izolacije je odvisen od obratovalnih potreb in strokovnjakom z zadevnega področja kriogenega inženiringa ne povzroča problemov. Glavni hrambni vsebniki 64, cevje, kot so osnovni razdelilni cevovodi 61, razdelilni cevovodi 62 drugega reda in razdelilni cevovodi 63 tretjega reda, kot tudi hrambni vsebniki 65 pri končnih porabnikih so narejeni prednostno iz jekel, ki imajo pod 9 ut.% niklja in natezne trdnosti nad 830 MPa (120 ksi) ter temperature DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), še bolje iz jekel, ki vsebujejo pod okoli 3 ut.% niklja in imajo natezne trdnosti nad okoli 1000 MPa (145 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F). Glavni hrambni vsebniki 64, cevje, kot so osnovni razdelilni cevovodi 61, razdelilni cevovodi 62 drugega reda in razdelilni cevovodi 63 tretjega reda, kot tudi hrambni vsebniki 65 pri končnih porabnikih so nadalje narejeni prednostno iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah. Tudi nadaljnje komponente razdelilnega omrežnega sistema 60 so lahko narejene iz nizkolegiranih jekel ultravisoke trdnosti s tu opisano izvrstno žilavostjo pri kriogenih temperaturah ali drugih primernih gradiv.
Kriteriji za oblikovanje in postopki konstruiranja na odjemnih vodih zasnovanih razdelilnih omrežnih sistemov za fluide pri kriogenih temperaturah po tem izumu so strokovnjakom z zadevnega področja znani, še zlasti v luči tukajšnjega razkritja.
Procesne komponente, vsebniki in cevi tega izuma so s pridom uporabljeni za hrambo in transport tlačnih fluidov pri kriogenih temperaturah ali fluidov pri kriogenih temperaturah pri atmosferskem tlaku. Razen tega se procesne komponente, vsebniki in cevi tega izuma so s pridom uporabljajo za hrambo in transport tlačnih fluidov pri ne-kriogenih temperaturah.
S tem, ko smo v zgornjem opisu izum opisali na podlagi enega ali več prednostnih izvedbenih primerov, se razume, da so možne nadaljnje modifikacije, ne da bi se oddaljili od obsega zaščite izuma, kakršen je določen s sledečimi zahtevki.
PREGLEDNICA pojmov in oznak
CNZ Cona nadzorovanega strjevanja
DBTT; temperatura, pri kateri lezenje preide v lom razmejuje lomna režima v konstrukcijskih jeklih; pri temperaturah pod DBTT utegne priti do propada zaradi nizkoenergijskega razkolnega (krhkega) loma, pri temperaturah nad DBTT pa zaradi visokoenergijskega vlečnega poka
gašenje pospešeno ohlajanje s katerim koli sredstvom, pri čemer uporabimo fluid, ciljno izbran za povečanje hitrosti ohlajanja jekla, v nasprotju s hlajenjem na zraku
Hitrost hlajenja Hitrost hlajenja pri sredini ali v bistvu pri sredini debeline plošče
Interkritični temperaturni razpon od okoli temperature Act transformacije do okoli temperature Ac3 trans-
formacije pri segrevanju in od okoli temperature Ar3 transformacije do okoli temperature Ατχ transformacije pri ohlajanju
KIC (ang. critical stress intensity factor) Faktor intenzivnosti kritične napetosti
kJ kilojoule
Kriogena temperatura Sleherna temperatura pod okoli -40 °C (-40 °F)
MA Martenzitnoavsteniten
Maksimalno dopustna velikost razpok Kritična dolžina in globina razpok
Mo2C Oblika molibdenovega karbida
Natezna trdnost V nateznem preizkusu razmerje med maksimalno obtežbo in originalnim presečnim poljem
Nizkolegirano jeklo Jeklo, vsebujoče železo in pod okoli 10 ut.% vseh legirnih dodatkov
Običajni UNP; utekočinjen naravni plin Utekočinjen naravni plin pri nekako atmosferskem tlaku in okoli -162 °C (-260 °F)
OVZP Obločno varjenje pod zaščitnim plinom
POKR Premik odprtja koničastega vrha razpoke
ppm (parts-per-million) delov na milijon (delov)
pretežno vsaj okoli 50 vol.%
slab Kos jekla poljubnih dimenzij
Temperatura Ac1 transformacije Temperatura, pri kateri med segrevanjem začne nastajati avstenit
Temperatura Ac3 transformacije Temperatura, pri kateri je med segrevanjem pretvorba ferita v avstenit končana
Temperatura Ar2 transformacije Temperatura, pri kateri je med segrevanjem pretvorba avstenita v ferit ali v ferit plus cementit končana
Temperatura Ar3 transformacije Temperatura, pri kateri se med ohlajanjem avstenit začne pretvarjati v ferit
Temperatura Ms transformacije Temperatura, pri kateri se med ohlajanjem začne retvorba avstenita v martenzit
Temperatura Tnr Temperatura, pod katero se avstenit ne rekristalizira
Temperatura ustavitve gašenja (TUG) Najvišja ali v bistvu najvišja temperatura, dosežena na površini plošče, potem ko je gašenje končano, zaradi prevoda toplote iz sredine debeline plošče
TIG (ang. tungsten inertgas) varjenje Varjenje z volframovo elektrodo v inertnem plinu
TPC Toplotnoprizadeta cona
Trdilni delci
Eden ali več od e-bakra, Mo2C ali kar48
TUG
TUNP; tlačni utekočinjen naravni plin
V bistvu
USPTO (ang. United States Patent and Trademark Office)
Zvarno območje bidov in karbonitridov niobija in vanadija
Temperatura ustavitve gašenja
Utekočinjen naravni plin pri tlaku okoli 1035 kPa (150 psia) do okoli 7590 kPa (1100 psia) in pri temperaturi okoli -123 °C (-190 °F) do okoli -62 °C (-80 °F) v bistvu 100 vol.%
Uradni naziv patentnega urada ZDA
Zvarni spoj, vsebujoč: (i) kovino zvara, (ii) toplotnoprizadeto cono (TPC) in (iii) temeljno kovino v ’neposredni bližini’ TPC. Območje temeljne kovine, ki ga prištevamo k 'neposredni bližini’ TPC, in zato del zvamega območja se menja v odvisnosti od dejavnikov, ki so poznavalcem zadevnega področja znani, naprimer - brez omejitev - širine zvamega območja, velikosti objekta, ki smo ga varili, števila zvarnih območij, potrebnega za izdelavo objekta, in razdalje med zvamimi območji.

Claims (16)

  1. Patentni zahtevki
    1. Sistem toplotnega izmenjevalnika, vsebujoč:
    (a) telo toplotnega izmenjevalnika, primerno za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjeno telo toplotnega izmenjevalnika zgrajeno z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) več oviralnih sten.
  2. 2. Sistem toplotnega izmenjevalnika, vsebujoč:
    (a) telo toplotnega izmenjevalnika, primerno za hrambo tlačnega utekočinjenega naravnega plina pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) do okoli 7590 kPa (1100 psia) in temperaturi okoli -123 °C (-190 °F) do okoli -62 °C (-80 °F), pri čemer je omenjeno telo toplotnega izmenjevalnika zgrajeno z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni utekočinjeni naravni plin; in (b) več oviralnih sten.
  3. 3. Sistem kondenzatorja, vsebujoč:
    (a) posodo kondenzatorja, primerno za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjena posoda kondenzatorja zgrajena z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) sredstvo za izmenjavo toplote.
  4. 4. Sistem uparjalnika,, vsebujoč:
    (a) posodo uparjalnika, primerno za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjena posoda uparjalnika zgrajena z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) sredstvo za izmenjavo toplote.
  5. 5. Sistem ločevalnika, vsebujoč:
    (a) posodo ločevalnika, primemo za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjena posoda ločevalnika zgrajena z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) vsaj eno izolacijsko oviralno steno.
  6. 6. Sistem ločevalnika, vsebujoč:
    (a) posodo ločevalnika, primemo za hrambo tlačnega utekočinjenega naravnega plina pri tlaku okoli 1035 kPa (150 psia) do okoli 7590 kPa (1100 psia) in temperaturi okoli -123 °C (-40 °F) do okoli -62 °C (-80 °F), pri čemer je omenjena posoda ločevalnika zgrajena z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) vsaj eno izolacijsko oviralno steno.
  7. 7. Sistem procesnega stolpa, vsebujoč:
    (a) procesni stolp, primeren za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjeni procesni stolp zgrajen z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) polnilo.
  8. 8. Sistem procesnega stolpa, vsebujoč:
    (a) procesni stolp, primeren za hrambo tlačnega utekočinjenega naravnega plina pri tlaku okoli 1035 kPa (150 psia) do okoli 7590 kPa (1100 psia) in temperaturi okoli -123 °C (-40 °F) do okoli -62 °C (-80 °F), pri čemer je omenjeni procesni stolp zgrajen z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) polnilo.
  9. 9. Sistem črpalke, vsebujoč:
    (a) ohišje črpalke, primerno za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjeno ohišje črpalke zgrajeno z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) pogonsko sklopko.
  10. 10. Sistem črpalke, vsebujoč:
    (a) ohišje črpalke, primemo za hrambo tlačnega utekočinjenega naravnega plina pri tlaku okoli 1035 kPa (150 psia) do okoli 7590 kPa (1100 psia) in temperaturi okoli -123 °C (-40 °F) do okoli -62 °C (-80 °F), pri čemer je omenjeno ohišje črpalke zgrajeno z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) pogonsko sklopko.
  11. 11. Bakelni sistern, vsebujoč:
    (a) bakelni vod, primeren za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjeni bakelni vod zgrajen z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) bakelni mokri čistilec.
  12. 12. Bakelni sistem, vsebujoč:
    (a) bakelni vod, primeren za hrambo tlačnega utekočinjenega naravnega plina pri tlaku okoli 1035 kPa (150 psia) do okoli 7590 kPa (1100 psia) in temperaturi okoli -123 °C (-40 °F) do okoli -62 °C (-80 °F), pri čemer je omenjeni bakelni vod zgrajen z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) bakelni mokri čistilec.
  13. 13. Na odjemnih vodih zasnovan razdelilni omrežni sistem, vsebujoč:
    (a) vsaj en glavni hrambni vsebnik, primeren za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi okoli -123 °C (-40 °F) do okoli -62 °C (-80 °F), pri čemer je omenjeni vsaj en glavni hrambni vsebnik zgrajen z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) vsaj en osnovni razdelilni cevovod.
  14. 14. Na odjemnih vodih zasnovan razdelilni omrežni sistem, vsebujoč:
    (a) vsaj en osnovni razdelilni vod, primeren za hrambo fluida pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) in temperaturi okoli -123 °C (-40 °F) do okoli -62 °C (-80 °F), pri čemer je omenjeni vsaj en osnovni razdelilni vod zgrajen z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) vsaj en glavni hrambni vsebnik.
  15. 15. Na odjemnih vodih zasnovan razdelilni omrežni sistem, vsebujoč:
    (a) vsaj en glavni hrambni vsebnik, primeren za hrambo tlačnega utekočinjenega naravnega plina pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) do okoli 7590 kPa (1100 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjeni vsaj en glavni hrambni vsebnik zgrajen z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) vsaj en osnovni razdelilni cevovod.
  16. 16. Na odjemnih vodih zasnovan razdelilni omrežni sistem, vsebujoč:
    (a) vsaj en osnovni razdelilni vod, primeren za hrambo tlačnega utekočinjenega naravnega plina pri tlaku nad okoli 1035 kPa (150 psia) do okoli 7590 kPa (1100 psia) in temperaturi pod okoli -40 °C (-40 °F), pri čemer je omenjeni vsaj en osnovni razdelilni vod zgrajen z medsebojno spojitvijo več diskretnih plošč iz gradiv, vsebujočih nizkolegirano jeklo ultravisoke trdnosti, ki ima pod 9 ut.% niklja in natezno trdnost nad 830 MPa (120 ksi) ter DBTT pod okoli -73 °C (-100 °F), pri čemer imajo spoji med omenjenimi diskretnimi ploščami ustrezno trdnost in žilavost pri omenjenih tlačnih in temperaturnih pogojih, da hranijo omenjeni tlačni fluid; in (b) vsaj en glavni hrambni vsebnik.
SI9820082A 1997-12-19 1998-06-18 Procesne komponente, vsebniki in cevi za hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur SI20290A (sl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6820897P 1997-12-19 1997-12-19
PCT/US1998/012725 WO1999032837A1 (en) 1997-12-19 1998-06-18 Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI20290A true SI20290A (sl) 2000-12-31

Family

ID=22081107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI9820082A SI20290A (sl) 1997-12-19 1998-06-18 Procesne komponente, vsebniki in cevi za hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur

Country Status (43)

Country Link
US (1) US6212891B1 (sl)
EP (1) EP1040305A4 (sl)
JP (1) JP2001527200A (sl)
KR (1) KR100381322B1 (sl)
CN (1) CN1110642C (sl)
AR (1) AR013111A1 (sl)
AT (1) AT411107B (sl)
AU (1) AU739776B2 (sl)
BG (1) BG104621A (sl)
BR (1) BR9813700A (sl)
CA (1) CA2315015C (sl)
CH (1) CH694136A5 (sl)
CO (1) CO5040207A1 (sl)
CZ (1) CZ20002142A3 (sl)
DE (1) DE19882878T1 (sl)
DK (1) DK174826B1 (sl)
DZ (1) DZ2527A1 (sl)
EG (1) EG22215A (sl)
ES (1) ES2188347A1 (sl)
FI (1) FI20001439A (sl)
GB (1) GB2350121B (sl)
GC (1) GC0000004A (sl)
GE (1) GEP20033122B (sl)
HR (1) HRP980343B1 (sl)
HU (1) HUP0102573A3 (sl)
ID (1) ID25453A (sl)
IL (1) IL136845A0 (sl)
MY (1) MY115404A (sl)
NO (1) NO313306B1 (sl)
NZ (1) NZ505337A (sl)
OA (1) OA11525A (sl)
PE (1) PE89399A1 (sl)
PL (1) PL343849A1 (sl)
RU (1) RU2200920C2 (sl)
SE (1) SE522458C2 (sl)
SI (1) SI20290A (sl)
SK (1) SK8702000A3 (sl)
TN (1) TNSN98097A1 (sl)
TR (1) TR200001801T2 (sl)
TW (1) TW436597B (sl)
UA (1) UA71558C2 (sl)
WO (1) WO1999032837A1 (sl)
ZA (1) ZA985316B (sl)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6460721B2 (en) 1999-03-23 2002-10-08 Exxonmobil Upstream Research Company Systems and methods for producing and storing pressurized liquefied natural gas
FR2802293B1 (fr) 1999-12-09 2002-03-01 Air Liquide Appareil et procede de separation par distillation cryogenique
GB0006265D0 (en) * 2000-03-15 2000-05-03 Statoil Natural gas liquefaction process
US7637122B2 (en) * 2001-05-04 2009-12-29 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus for the liquefaction of a gas and methods relating to same
US6581409B2 (en) * 2001-05-04 2003-06-24 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods related to same
US7591150B2 (en) 2001-05-04 2009-09-22 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods relating to same
US20070137246A1 (en) * 2001-05-04 2007-06-21 Battelle Energy Alliance, Llc Systems and methods for delivering hydrogen and separation of hydrogen from a carrier medium
US7594414B2 (en) * 2001-05-04 2009-09-29 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods relating to same
US6852175B2 (en) * 2001-11-27 2005-02-08 Exxonmobil Upstream Research Company High strength marine structures
US6843237B2 (en) 2001-11-27 2005-01-18 Exxonmobil Upstream Research Company CNG fuel storage and delivery systems for natural gas powered vehicles
US7147124B2 (en) 2002-03-27 2006-12-12 Exxon Mobil Upstream Research Company Containers and methods for containing pressurized fluids using reinforced fibers and methods for making such containers
US7155918B1 (en) 2003-07-10 2007-01-02 Atp Oil & Gas Corporation System for processing and transporting compressed natural gas
US7237391B1 (en) 2003-07-10 2007-07-03 Atp Oil & Gas Corporation Method for processing and transporting compressed natural gas
US7240498B1 (en) 2003-07-10 2007-07-10 Atp Oil & Gas Corporation Method to provide inventory for expedited loading, transporting, and unloading of compressed natural gas
US7240499B1 (en) 2003-07-10 2007-07-10 Atp Oil & Gas Corporation Method for transporting compressed natural gas to prevent explosions
GB2418478A (en) * 2004-09-24 2006-03-29 Ti Group Automotive Sys Ltd A heat exchanger
US20070163261A1 (en) * 2005-11-08 2007-07-19 Mev Technology, Inc. Dual thermodynamic cycle cryogenically fueled systems
US20090185865A1 (en) * 2005-11-16 2009-07-23 The Charles Machine Works, Inc. Soft excavation potholing method and apparatus
EP1801254A1 (de) * 2005-12-20 2007-06-27 Siemens Aktiengesellschaft Verdichtergehäuse aus Gussstahl für Tieftemperaturanwendungen
EP1832667A1 (fr) 2006-03-07 2007-09-12 ARCELOR France Procédé de fabrication de tôles d'acier à très hautes caractéristiques de résistance, de ductilité et de tenacité, et tôles ainsi produites
US20080250795A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-16 Conocophillips Company Air Vaporizer and Its Use in Base-Load LNG Regasification Plant
US9254448B2 (en) 2007-09-13 2016-02-09 Battelle Energy Alliance, Llc Sublimation systems and associated methods
US8899074B2 (en) 2009-10-22 2014-12-02 Battelle Energy Alliance, Llc Methods of natural gas liquefaction and natural gas liquefaction plants utilizing multiple and varying gas streams
US8061413B2 (en) 2007-09-13 2011-11-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchangers comprising at least one porous member positioned within a casing
US9217603B2 (en) 2007-09-13 2015-12-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchanger and related methods
US9574713B2 (en) 2007-09-13 2017-02-21 Battelle Energy Alliance, Llc Vaporization chambers and associated methods
US8555672B2 (en) * 2009-10-22 2013-10-15 Battelle Energy Alliance, Llc Complete liquefaction methods and apparatus
CN102076874A (zh) * 2008-07-11 2011-05-25 Skf公司 用于制造钢材部件、焊缝、焊接钢材部件和轴承部件的方法
CN101769593B (zh) * 2008-12-30 2012-01-25 上海吴泾化工有限公司 汽化器
US8365776B2 (en) * 2009-06-15 2013-02-05 Conocophillips Company Liquefied natural gas pipeline with near zero coefficient of thermal expansion
DE102009026970A1 (de) * 2009-06-16 2010-12-23 Tge Marine Gas Engineering Gmbh Verfahren zur Reduzierung des Ausstoßes von Kohlendioxid nebst Vorrichtung
US9683703B2 (en) * 2009-08-18 2017-06-20 Charles Edward Matar Method of storing and transporting light gases
EP2365269A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-14 Alstom Technology Ltd Heat exchanging and liuid separation apparatus
TWI551803B (zh) 2010-06-15 2016-10-01 拜歐菲樂Ｉｐ有限責任公司 低溫熱力閥裝置、含有該低溫熱力閥裝置之系統及使用該低溫熱力閥裝置之方法
AU2011280115A1 (en) * 2010-07-21 2013-01-10 Synfuels International, Inc. Methods and systems for storing and transporting gases
CN102091893A (zh) * 2010-12-30 2011-06-15 哈尔滨工业大学 可使焊接接头按母材承载能力承载的设计方法
JP5777370B2 (ja) 2011-03-30 2015-09-09 三菱重工業株式会社 リボイラ
CN102409242B (zh) * 2011-11-25 2014-06-04 宝山钢铁股份有限公司 一种高强度气瓶用合金钢、气瓶及其制备方法
TWI525184B (zh) 2011-12-16 2016-03-11 拜歐菲樂Ｉｐ有限責任公司 低溫注射組成物，用於低溫調節導管中流量之系統及方法
DE102012104416A1 (de) * 2012-03-01 2013-09-05 Institut Für Luft- Und Kältetechnik Gemeinnützige Gmbh Verfahren und Anordnung zur Speicherung von Energie
US10655911B2 (en) 2012-06-20 2020-05-19 Battelle Energy Alliance, Llc Natural gas liquefaction employing independent refrigerant path
WO2014086413A1 (en) 2012-12-05 2014-06-12 Blue Wave Co S.A. Integrated and improved system for sea transportation of compressed natural gas in vessels, including multiple treatment steps for lowering the temperature of the combined cooling and chilling type
US20140261244A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Chevron U.S.A. Inc. Steam Generation Assembly For Foul Fluids Or Fluids Having Impurities
CA2924079A1 (en) 2013-09-13 2015-03-19 Biofilm Ip, Llc Magneto-cryogenic valves, systems and methods for modulating flow in a conduit
CN104101232B (zh) * 2014-07-15 2016-09-07 天津鼎宸环保科技有限公司 低温乙烯火炬升温系统
CN104088726B (zh) * 2014-07-21 2017-02-15 成都市天仁自动化科技有限公司 一种车载天然气供气系统及其稳定供气方法
CN104654318B (zh) * 2015-03-10 2017-01-18 山东齐鲁石化工程有限公司 低温火炬气分液、汽化及升温系统
JP6256489B2 (ja) * 2015-03-18 2018-01-10 Ｊｆｅスチール株式会社 低温用鋼材およびその製造方法
EP3289050B1 (en) 2015-04-30 2019-06-19 Tanfoglio, Domenico Pyrolysis furnace
RU2584315C1 (ru) * 2015-06-04 2016-05-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Конструкционная криогенная аустенитная высокопрочная коррозионно-стойкая, в том числе в биоактивных средах, свариваемая сталь и способ ее обработки
RU2599654C1 (ru) * 2015-06-10 2016-10-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ производства высокопрочной листовой стали
US10882001B2 (en) * 2017-03-06 2021-01-05 Hall Labs Llc Method for removing a foulant from a gas stream with minimal external refrigeration
CN107178705B (zh) * 2017-06-30 2020-09-18 大庆中蓝石化有限公司 液化汽分离装置液化汽安全排放的回收系统
CN109255135B (zh) * 2017-07-12 2023-01-24 天津大学 高温管道中含椭圆形周向内表面裂纹的孕育期预测方法
EP3935140A4 (en) 2019-03-05 2023-01-04 SABIC Global Technologies B.V. DISTRIBUTION CONCENTRATOR FOR CONVERSION OF C4 TO ETHANE/PROPANE FEED NETWORK
WO2020214522A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-22 Charles Matar Subcooled cryogenic storage and transport of volatile gases
WO2022026971A1 (en) 2020-07-27 2022-02-03 Exxonmobil Upstream Research Company Container systems and methods for using the same

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3097294A (en) * 1963-07-09 Electric arc welding and wire therefor
US2004074A (en) * 1933-08-21 1935-06-04 Le Roy D Kiley Apparatus for and method of recovering vapors vented from storage tanks
US2795937A (en) * 1955-03-31 1957-06-18 Phillips Petroleum Co Process and apparatus for storage or transportation of volatile liquids
US3298805A (en) * 1962-07-25 1967-01-17 Vehoc Corp Natural gas for transport
US3232725A (en) * 1962-07-25 1966-02-01 Vehoc Corp Method of storing natural gas for transport
US3477509A (en) * 1968-03-15 1969-11-11 Exxon Research Engineering Co Underground storage for lng
US3745322A (en) * 1969-12-24 1973-07-10 Sumitomo Metal Ind Welding process preventing the bond brittleness of low-alloy steels
US3990256A (en) * 1971-03-29 1976-11-09 Exxon Research And Engineering Company Method of transporting gas
JPS5114975B1 (sl) * 1971-04-10 1976-05-13
CH570296A5 (sl) * 1972-05-27 1975-12-15 Sulzer Ag
US3931908A (en) * 1973-08-02 1976-01-13 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Insulated tank
GB1522609A (en) * 1974-10-18 1978-08-23 Martacto Naviera Sa Tanks for the storage and transport of fluid media under pressure
JPS5653472B2 (sl) * 1974-11-27 1981-12-18
US3955971A (en) * 1974-12-11 1976-05-11 United States Steel Corporation Alloy steel for arctic service
US4024720A (en) * 1975-04-04 1977-05-24 Dimentberg Moses Transportation of liquids
US4182254A (en) * 1975-10-16 1980-01-08 Campbell Secord Tanks for the storage and transport of fluid media under pressure
FR2339826A1 (fr) * 1976-01-30 1977-08-26 Technip Cie Procede et installation de traitement par echanges de chaleur a basses temperatures en particulier pour le traitement des gaz naturels et des gaz craques
GB1578220A (en) * 1977-05-20 1980-11-05 Brown Vosper Ltd D Offshore terminal
DE2924328A1 (de) * 1978-07-28 1980-02-14 Otis Eng Co Niedriglegierter stahl
US4162158A (en) * 1978-12-28 1979-07-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Ferritic Fe-Mn alloy for cryogenic applications
GB2040430B (en) * 1979-01-11 1983-02-02 Ocean Phoenix Holdings Nv Tanks for storing liquefied gases
GB2052717B (en) * 1979-06-26 1983-08-10 British Gas Corp Storage and transport of liquefiable gases
US4257808A (en) * 1979-08-13 1981-03-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Low Mn alloy steel for cryogenic service and method of preparation
US4318723A (en) * 1979-11-14 1982-03-09 Koch Process Systems, Inc. Cryogenic distillative separation of acid gases from methane
GB2111663B (en) * 1981-12-16 1986-03-26 Ocean Phoenix Holdings Nv Tank for the storage and transport of pressurised fluid
US4519824A (en) * 1983-11-07 1985-05-28 The Randall Corporation Hydrocarbon gas separation
DE3432337A1 (de) * 1984-09-03 1986-03-13 Hoesch Stahl AG, 4600 Dortmund Verfahren zur herstellung eines stahles und dessen verwendung
JPS61127815A (ja) * 1984-11-26 1986-06-16 Nippon Steel Corp 高アレスト性含Ｎｉ鋼の製造法
AU4037589A (en) * 1988-07-11 1990-02-05 Mobil Oil Corporation A process for liquefying hydrocarbon gas
FR2668169B1 (fr) * 1990-10-18 1993-01-22 Lorraine Laminage Acier a soudabilite amelioree.
GB9103622D0 (en) * 1991-02-21 1991-04-10 Ugland Eng Unprocessed petroleum gas transport
US5127230A (en) * 1991-05-17 1992-07-07 Minnesota Valley Engineering, Inc. LNG delivery system for gas powered vehicles
FI922191A (fi) * 1992-05-14 1993-11-15 Kvaerner Masa Yards Oy Sfaerisk lng-tank och dess framstaellningsfoerfarande
US5325673A (en) * 1993-02-23 1994-07-05 The M. W. Kellogg Company Natural gas liquefaction pretreatment process
ES2112569T3 (es) * 1994-02-04 1998-04-01 Air Prod & Chem Procedimiento de recuperacion de etileno con circuito abierto de agente de refrigeracion mixto.
JP3550726B2 (ja) * 1994-06-03 2004-08-04 Ｊｆｅスチール株式会社 低温靱性に優れた高張力鋼の製造方法
US5615561A (en) * 1994-11-08 1997-04-01 Williams Field Services Company LNG production in cryogenic natural gas processing plants
US5545270A (en) * 1994-12-06 1996-08-13 Exxon Research And Engineering Company Method of producing high strength dual phase steel plate with superior toughness and weldability
US5545269A (en) * 1994-12-06 1996-08-13 Exxon Research And Engineering Company Method for producing ultra high strength, secondary hardening steels with superior toughness and weldability
US5531842A (en) * 1994-12-06 1996-07-02 Exxon Research And Engineering Company Method of preparing a high strength dual phase steel plate with superior toughness and weldability (LAW219)
NO180469B1 (no) * 1994-12-08 1997-05-12 Statoil Petroleum As Fremgangsmåte og system for fremstilling av flytendegjort naturgass til havs
JPH08176659A (ja) * 1994-12-20 1996-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 低降伏比高張力鋼の製造方法
WO1996023083A1 (fr) * 1995-01-26 1996-08-01 Nippon Steel Corporation Acier soudable de haute resistance ayant une durete excellente a basse temperature
US5755895A (en) * 1995-02-03 1998-05-26 Nippon Steel Corporation High strength line pipe steel having low yield ratio and excellent in low temperature toughness
JP3314295B2 (ja) * 1995-04-26 2002-08-12 新日本製鐵株式会社 低温靱性に優れた厚鋼板の製造方法
US5678411A (en) * 1995-04-26 1997-10-21 Ebara Corporation Liquefied gas supply system
WO1997013108A1 (en) * 1995-10-05 1997-04-10 Bhp Petroleum Pty. Ltd. Liquefaction apparatus
KR100458142B1 (ko) * 1995-10-30 2005-01-31 윌리엄스 파워 캄파니 인코포레이티드 압축천연가스운반용선박기초시스템
US5762119A (en) * 1996-11-29 1998-06-09 Golden Spread Energy, Inc. Cryogenic gas transportation and delivery system
DZ2535A1 (fr) * 1997-06-20 2003-01-08 Exxon Production Research Co Procédé perfectionné pour la liquéfaction de gaz naturel.
TW366410B (en) * 1997-06-20 1999-08-11 Exxon Production Research Co Improved cascade refrigeration process for liquefaction of natural gas
TW444109B (en) * 1997-06-20 2001-07-01 Exxon Production Research Co LNG fuel storage and delivery systems for natural gas powered vehicles
TW359736B (en) * 1997-06-20 1999-06-01 Exxon Production Research Co Systems for vehicular, land-based distribution of liquefied natural gas
TW368596B (en) * 1997-06-20 1999-09-01 Exxon Production Research Co Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas
TW396254B (en) * 1997-06-20 2000-07-01 Exxon Production Research Co Pipeline distribution network systems for transportation of liquefied natural gas
DZ2528A1 (fr) * 1997-06-20 2003-02-01 Exxon Production Research Co Conteneur pour le stockage de gaz natural liquéfiesous pression navire et procédé pour le transport de gaz natural liquéfié sous pression et système de traitement de gaz natural pour produire du gaz naturel liquéfié sous pression.
AU736035B2 (en) * 1997-07-28 2001-07-26 Exxonmobil Upstream Research Company Ultra-high strength, weldable steels with excellent ultra-low temperature toughness
TW459053B (en) * 1997-12-19 2001-10-11 Exxon Production Research Co Ultra-high strength dual phase steels with excellent cryogenic temperature toughness
DZ2530A1 (fr) * 1997-12-19 2003-02-01 Exxon Production Research Co Procédé de préparation d'une tôle d'acier cette tôle d'acier et procédé pour renforcer la resistanceà la propagation des fissures d'une tôle d'acier.
TW459052B (en) * 1997-12-19 2001-10-11 Exxon Production Research Co Ultra-high strength steels with excellent cryogenic temperature toughness

Also Published As

Publication number Publication date
EP1040305A4 (en) 2005-05-18
UA71558C2 (en) 2004-12-15
PL343849A1 (en) 2001-09-10
CA2315015C (en) 2004-05-25
KR100381322B1 (ko) 2003-04-26
CZ20002142A3 (cs) 2001-12-12
HUP0102573A2 (hu) 2001-11-28
CN1110642C (zh) 2003-06-04
MY115404A (en) 2003-05-31
CA2315015A1 (en) 1999-07-01
TW436597B (en) 2001-05-28
BR9813700A (pt) 2000-10-10
EG22215A (en) 2002-10-31
AR013111A1 (es) 2000-12-13
HRP980343B1 (en) 2003-02-28
EP1040305A1 (en) 2000-10-04
US6212891B1 (en) 2001-04-10
BG104621A (en) 2001-02-28
KR20010024759A (ko) 2001-03-26
HRP980343A2 (en) 1999-08-31
JP2001527200A (ja) 2001-12-25
SE522458C2 (sv) 2004-02-10
NO313306B1 (no) 2002-09-09
TR200001801T2 (tr) 2001-04-20
ES2188347A1 (es) 2003-06-16
GB0013636D0 (en) 2000-07-26
AU8152098A (en) 1999-07-12
DE19882878T1 (de) 2001-07-12
ATA915298A (de) 2003-02-15
AU739776B2 (en) 2001-10-18
CN1301335A (zh) 2001-06-27
SE0002277D0 (sv) 2000-06-19
PE89399A1 (es) 1999-10-05
ID25453A (id) 2000-10-05
GC0000004A (en) 2002-10-30
AT411107B (de) 2003-09-25
NZ505337A (en) 2003-08-29
FI20001439A (fi) 2000-06-16
CO5040207A1 (es) 2001-05-29
DZ2527A1 (fr) 2003-02-01
GB2350121A (en) 2000-11-22
ZA985316B (en) 1999-12-20
RU2200920C2 (ru) 2003-03-20
OA11525A (en) 2004-02-09
CH694136A5 (de) 2004-07-30
IL136845A0 (en) 2001-06-14
WO1999032837A1 (en) 1999-07-01
HUP0102573A3 (en) 2002-01-28
SK8702000A3 (en) 2001-02-12
GB2350121B (en) 2003-04-16
GEP20033122B (en) 2003-11-25
NO20003172L (no) 2000-08-21
DK200000939A (da) 2000-06-16
SE0002277L (sv) 2000-06-19
DK174826B1 (da) 2003-12-08
TNSN98097A1 (fr) 2000-12-29
NO20003172D0 (no) 2000-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SI20290A (sl) Procesne komponente, vsebniki in cevi za hrambo in transport fluidov kriogenih temperatur
AU734121B2 (en) Improved system for processing, storing, and transporting liquefied natural gas
US6203631B1 (en) Pipeline distribution network systems for transportation of liquefied natural gas
AU733528B2 (en) Systems for vehicular, land-based distribution of liquefied natural gas
MXPA00005798A (en) Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids
MXPA99011350A (en) Improved system for processing, storing, and transporting liquefied natural gas
MXPA99011345A (es) Sistema de red de distribucion de tuberia para transportacion de gas natural licuado

Legal Events

Date Code Title Description
IF Valid on the event date
KO00 Lapse of patent

Effective date: 20060404