特气管道有U型弯的后果

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编者按

特气管道可以有下图所示的U型弯吗?A

规范要求

特气规范GB-对U型弯的规定

规范条文解释

B为什么液体管道避免倒"u"型弯,气体管道避免"u"型弯

分几种情况:蒸汽管路中是为了补偿温差应力;在有些动设备的出口是为了缓冲;在一些振动比较大的场合,是为了改善固有频率,防止共振;也做膨胀节关于此问题,有三种可能:a.如果是蒸汽管线或温度较高的管线一般用于热补偿,防止热应力破坏管线,但是这中U型不能做成正U型,一般情况是倒U型或侧U型;b.如果是工艺气体管线有可能是U型液封;火电厂里,竖直的U形弯用作水封,常规的就不多说了。有些发电机轴承在端盖处的润滑油系统,为了防止氢气从回油管进入油箱,也需要一个U形弯来隔离氢气回油。另外轴封的管道,供气输水不一定去凝汽器,由供气和漏气各+-50mbar可以用一个3m的竖直U形弯连接两侧,当U形弯充满水后,由于压差,供气输水会流入漏气管道。也可以作为平衡管,比如发电机密封油系统中的两端氢侧回油,需要平衡油量

C众多特气老法师解答

0A号老法师

u行弯就是u的弯,类似于存水弯,腐蚀性气体如果经过的弯头太多会吸附在管壁尤其是氯气之类的强氧化性的气体,时间长了管道中如果有水分,肯定会造成腐蚀,焊道在那边,腐蚀更快,焊过的焊道和管道本身的材质都不一样了

焊接过程,晶间结构已经发生变化,材质的C,S含量影响焊接质量,还有氩气的纯度、流速等,都影响焊接质量,CL2HBRHCL等腐蚀气中含水分的量,也在焊道腐蚀,KUZE把控特气管线的母材,把里面的碳含量和硫含量降低。他们酸洗工艺都是在国外加工,日本国对环保要求很高,所以酸洗工艺没有在日本加工,kuze管子交货关系好的,3个月才能拿到货,一般都要半年才能交货,国内的管材和日本的管子价格上相差几倍的。

0B号老法师

其实u型弯不是最大的问题,和pcw管路做在一起才是个大问题,首先说u型弯的问题,U型弯在气体来说是消除应力的,长输管线上都有,室外热胀冷缩,这个管路弯的变形成这样肯定没用相同尺寸的弯管器弯,看样子是大一号的弯管器弯的,对管路内部结构有很大的损伤,特别是化学抛光管,同时和水力管线共用支架,大管路带来得的震动对弯管处本身就有损伤。之所以要这么弯我甚至怀疑他要跟那根大管一起做活动支架,代替固定支架.这种现场怎么说呢,供应商至少是工程师的叔叔辈的才敢这么玩,低压液化气体管路温差过大的话还有再液化的问题,如果有室外管线,我一般会要求做加热保温。气体系统虽然简单,但我们还是应该不忘初心,负重前行,没了敬畏之心,很容易出事。加热加保温,室外最好加铝箔。目前基本都是加厚生料带。纯粹看不惯前期瞎搞,后期运维人员背锅。?了解下氯气点蚀。腐蚀性气体不是开玩笑的,出事的概率比硅烷大多了。我硅烷换了有上千瓶了,最多就见过粉末,腐蚀性气体换过上百瓶,泄露至少遇到过七八次。

哈式合金也经不起这么折腾。

他这个不是u型弯,管路打弯主要是施工工艺太差,跟震动较大的管线共用支架才是有问题。尽量选择大倍弯,还有就是低蒸气压气体尽量减少距离。他这个还有管路温差的问题。

低压液化气体温差较大会积液的,我们之前在索日管路里的氨气,文丘里抽了一个小时都没抽干净。

这个弯会不会造成很大的压降,进而影响气体压力与流速?回复:大倍弯不会,这个管路都变形了。

如果腐蚀后影响气体供给质量吗?回复:必须影响,点蚀穿孔或者金属颗粒超标,金属沾污这锅背实了估计得换工作了。

0C号老法师

●我认为这个要从U型弯缺陷本质论述,对于特殊气体输送大多数气体对U型弯并没有影响亦如氯气,主要还是BCl3ClF3DCSWF6。

更好的材料的确有助于耐腐蚀性,但是U型弯的存在的缺陷问题还是无法避免还是增加此段更易腐蚀的风险及缺陷。

一.低压液态气体特性及温差会存在液化的问题这个是存在的,那么U型弯是积液死区导致低蒸汽压无法输送或是达不到工艺需求压力。

二.U型弯处存在的液化积液相对而言还是增加了对管道腐蚀。

●所以我认为的两点缺陷主要表现在导致这个现象后低蒸汽压不能满足工艺使用需求。单对于腐蚀来说气体管道足以满足。我们气体输送中G/C的pigtail就是典型的U型弯。

所以U型弯有这个缺陷,如果你的用量及加热能合理控制以及G/C与机台的配置合理低压液化气体输送也能避免因为这个U型弯的问题,当然这个U型弯也只是可能存在的实际遇到的可能性比较小,我是这样认为的。

0D号老法师

●从设计的角度,施工的角度,监工的角度,业主的角度肯定不行。但是从使用的角度,没啥,照样用。

●QAM要求特气管道弯管的倍数不得小于10倍弯。后来我自己的系统很多都是5倍,好看而且没啥的。说是小倍弯会破坏里面的抛光层。

●有条件的上成品弯头,无死角,流量充足,弯管会对管道造成一定的伤害。弯的倍数越小,造成伤害越大,弯的倍数大管子变形小。就是弯的区域更加平滑伤害小。

●后来很多的项目为了节约成本双套管都不用成品弯头,才用弯管就是外套管和内管套好后一起打弯。

?弯管器会有倍数的,有5倍弯的,有10倍弯的,是指弯曲后的半径和管道原来半径的倍数关系。保证流速和流量,这个要看伯努利方程。

1号老法师

●我认为可以,气体液化存在U型弯里,一般指饱和蒸汽压比较低的情况。一般而言,在室温下的饱和蒸气压小于30psig的气体皆属之,如BCl3、DCS(SiH2Cl2)、ClF3、WF6,它们在21.1℃时的饱和蒸气压分别为19.7psig、23.3psig、21.5psig、27psig,皆是以液态的型式储存于钢瓶内,输送上相当不易。因此,于供应流量设计时需特别考虑U型管,中压型,比如HCl等适当考虑。一般性的就无所谓的了。

●一般我认为饱和蒸汽压大于30PSl,但以液态钢瓶贮存的,属于中压的情况。一般情况以气态钢瓶贮存的是指高压的,不易受环境温度影响。

●Cl2饱和蒸汽压5kg/cm2,问题不大,用VV管,禁水,Vim-var,双套管

●干燥的Cl2应该在ⅤV管上没有问题

2号老法师

二次配管时经常会有,我估计是规范是担心有气体液化存在U型弯里,图片上不算U型弯。

3号老法师

这样没事的。当然尽量不这样比较好。

4号老法师

不走90度是不可能的啦,气体EP的45℃弯头应该很贵,没买过,很少看到45的弯头。

C含氯介质中的腐蚀含氯介质中的局部点蚀

点蚀导致在材料表面上形成小的空腔或蚀坑。尽管可以通过全面的目视检查检测出来,但这些蚀坑可能发展到足以穿透卡套管的程度。在高温下的高氯环境中经常可以观察到点蚀。

它是如何形成的

当金属表面上的氧化物(或氧化钝化层)保护层分解时,金属会变得易于失去电子。这导致金属中的铁溶解在阳极性较强的蚀坑底部,然后向顶部扩散并氧化为氧化铁(即铁锈)。随着蚀坑变深,蚀坑中的氯化铁溶液浓度会增大并且酸性变得更强。这些变化加快了点蚀、管壁穿孔和泄漏的速度。

潜在解决方案

6-钼合金;Alloy;合金;合金;合金C-;合金

含氯介质中的局部裂缝腐蚀

在典型的流体系统中,卡套管与卡套管支架或管夹之间、相邻卡套管之间以及可能积聚在表面上的污垢和沉积物下方都存在缝隙。在卡套管安装中,缝隙几乎是无法避免的,并且紧密的缝隙造成的腐蚀威胁最大。

它是如何形成的

与点蚀类似,缝隙腐蚀始于保护金属的氧化钝化层的分解。这种分解会导致小型蚀坑的形成。蚀坑逐渐变大变深,直至覆盖整个缝隙。

在某些地方,可能穿透卡套管。缝隙腐蚀发生在远低于点蚀的温度下。

潜在解决方案

6-钼合金;Alloy;合金;合金;合金C-;合金

材料问题

当海水扩散到缝隙中时,部分Fe++离子会溶解并且无法快速地从紧密的缝隙中扩散出来。在盐水中,带负电荷的氯离子(Cl-)被这些带正电荷的Fe++离子吸引并开始扩散到缝隙中。随着氯离子浓度的增大,缝隙中的溶液变得更具腐蚀性,这会导致更多的铁溶解,从而吸引更多的氯离子扩散到缝隙中。最终,缝隙中的溶液变为具有高氯离子浓度的酸性溶液,从而具有极强的腐蚀性。

含氯介质中的应力腐蚀开裂

应力腐蚀开裂(SCC)很危险,因为它可能在低于合金屈服强度的应力水平下就破坏元件部件。存在氯离子时,奥氏体不锈钢易受SCC影响。离子与拉伸应力最高的裂纹尖端的材料相互作用,从而使裂纹更易于发展。在发展过程中,可能难以检测到SCC,并且可能突然出现最终失效。

它是如何形成的

必须同时满足以下三个条件才能发生SCC:

金属必须易受SCC的影响

必须存在有利于SCC的环境(流体或温度)条件

拉伸应力(施加+残留)必须高于临界水平

镍含量越高,对氯化物诱发的SCC的抵抗性越强。

潜在解决方案

6-钼合金;Alloy;合金;合金;合金C-;合金

高硫化氢(H2S)分压下的酸气开裂或硫化物应力开裂

酸气开裂,也称为硫化物应力开裂(SSC),是由于与硫化氢(H2S)和水分接触而导致的金属退化。H2S在存在水的情况下变得极具腐蚀性。这种条件会导致材料脆化,从而在拉伸应力和腐蚀的共同作用下导致开裂。

它是如何形成的

SSC的风险会随着以下因素的增加而增加:

金属必须易受SSC的影响

环境必须具有足够的酸性(H2S含量较高)

拉伸应力(施加+残留)必须高于临界水平

与不太可能遭受SSC的材料相比,当发生更多的以下情况时,SSC的风险随之增加:

材料硬度/抗拉强度

氢离子浓度(较低的pH值)

H2S分压

总拉伸应力(施加+残留)

暴露时间

如果材料的延展性较低,则在低温环境下SSC的风险会增加。

潜在解决方案

6-钼合金;Alloy;合金;合金;合金C-;合金

材料问题

NACEMR/ISO标准规定了适用于石油和天然气生产中的酸性环境的材料。有关选择适用于酸性油田的元件的更多帮助,请参阅酸性油田用流体系统部件的选择。

氢原子可能扩散到金属中,从而使其变脆。所有具有氢脆敏感性的材料同样极易受到应力腐蚀开裂的影响。氢脆电化学腐蚀是如何形成的

如果金属承受静态或循环拉伸应力,则会发生氢致开裂。氢可能导致金属的机械性能和特性发生变化,包括:

延展性降低(延伸率和断面收缩率)

降低冲击强度和断裂韧性

增加疲劳行为

选择镍含量介于10%与30%之间的奥氏体合金等耐氢材料即可避免氢脆。

具有极低镍含量的铁素体合金会显著变脆,而镍含量介于10%与30%之间的奥氏体合金则表现出相对较小的脆化。来源:G.R.Caskey,不锈钢氢相容性手册(年)潜在解决方

/L不锈钢

晶间腐蚀要了解晶间腐蚀(IGC),请考虑所有金属均由单个晶粒组成。在每个晶粒内,原子系统地排列,从而形成一个三维晶格。IGC沿晶界(构成金属的晶粒聚集在一起的位置)侵蚀材料。它是如何形成的

在焊接、热处理或暴露于高温期间,可能开始在晶界上形成碳化物。这些碳化物沉淀物可能随着时间的推移而逐渐变大。形成这种碳化物后,会导致与重要元素(例如铬)的晶界相邻的材料流失而影响金属内元素的均匀分布。当腐蚀性流体(如酸)侵蚀贫铬区时,会形成晶间裂纹。这些裂纹会在整个材料中扩展并且难以检测,从而使IGC成为一种危险的腐蚀形式。

潜在解决方案

/L不锈钢

在存在电解质情况下的电化学腐蚀

当具有不同电极电位的材料在电解质存在下接触时会发生电化学腐蚀。

不锈钢上的钝化层由极薄的富铬氧化膜组成,这层薄膜在环境空气中自动形成并保护材料免受腐蚀。钝化层使材料更负有惰性且不易腐蚀。可以通过阳极指数来判定金属的相容性,该指数描述了在海水中测量的金属相对于标准电极的电位或电压差。

它是如何形成的

当两种不同金属在电解质存在的情况下的电位差太大,材料的钝化层开始分解。

潜在解决方案

为避免电化学腐蚀,请选择电位差不超过0.2V的材料。例如,配有6-钼卡套管(0.00V)的不锈钢接头(-0.05V)将导致两种合金之间的电压为0.05V。该电压明显低于0.2V,这意味着电化学腐蚀的风险很低

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