Zmiany mikrostruktury materiału rur katalitycznych reformera.

• Autorzy: Jasiński W. , Ustasiak M.

Warianty tytułu

EN

The changes of the reforming catalytic tubes material mechanical properties.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W procesie produkcji nawozów sztucznych w rurach reformera wykonanych odlewaniem odśrodkowym z austenitycznego staliwa 24/24 Nb przeprowadza się katalityczny rozpad metanu parą wodną w temperaturze 850 stopni Celsjusza pod ciśnieniem 3,2 MPa. Rozkład temperatury na długości i na obwodzie rury jest zmienny. Wyższa temperatura o 70 stopni Celsjusza występuje na stronie rury zwróconej do palników, niższa na stronie zacienionej. Na długości rury najwyższa temperatura 850 stopni Celsjusza osiągana jest w odległości 3,5 m od wlotu gazów. W procesie pracy rura uległa wykrzywieniu, a ponadto stwierdzono po 74 200 godzinach pracy zwiększenie średnicy rury z fi 156,1 do 157 mm w obszarze od 6 m do 9 m od wlotu gazów. Badania dyfrakcyjne wykazały obecność fazy sigma, szczególnie w dużej ilości w obszarze 3,5 m od wlotu. Analiza wyników badań własności mechanicznych materiału rur katalitycznych w funkcji temperatury pracy rury (długości rury) wykazała minimum udarności i wydłużenia, a maksimum twardości w obszarze o maksymalnej temperaturze, tzn. około 3,5 m od wlotu. Minimum wytrzymałości lokowało się po 45 100 godzinach pracy także w obszarze najwyższej temperatury, ale po 74 200 godzinach pracy przemieściło się do obszaru odległego 8 m od wlotu, tam gdzie zaobserwowano również zwiększenie średnicy rury. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że utrata plastyczności materiału rur jest wywołana wydzieleniem się dużej fazy sigma. Bardzo niskie własności plastyczne materiału wywołane wydzieleniem się fazy sigma mogą być przyczyną kruchego pękania rur.

EN

Thermo-catalytic decomposition of methane in process of production of fertilizers is executed in the reformer pipes made from austenitic cast steel 24/24Nb. The process is carried on in an atmosphere of water vapor in temperature 850 degrees centigrade under pressure 3,2 MPa. Distribution of temperatures on lengths and on circuit of pipe is variable. Higher temperature about 70 degrees centigrade occur on page of pipe turned to burners, lower one is on the shady page. On the pipe lengths the highest temperature 850 degrees centigrade is obtained in the distance of 3,5 m to inflow of gases. During the exploitation pipe deformed, and after 74 200 hours of work enlargement of diameter of pipe from phi 156.1 to phi 157 mm in the area from 6 m to 9 m from inflow of gases was observed. Diffraction investigations showed presence in the pipe material of phase sigma especially in the distance of 3.5 m from inflow. Analysis of investigations results of mechanical properties of catalytic pipes material in the function of temperature of the pipe (lengths of pipe) showed minimum toughness and extensions, and maximum of hardness in area about maximum temperatures i.e. about 3.5 m from inflow. Minimum tensile strength placed oneself after 45 100 hours of work also in area highest temperatures, but after 74 200 hours in was shifted to the area placed 8 m from the inflow. On the base of the investigations carried on it was ascertained, that loss of plasticity of material of pipes is caused by presipition of large quantities of sigma phase. Very low plasticity of the material caused by emanation of sigma phase can be a reason of bursting fragile of pipes.

Słowa kluczowe

PL

rura katalityczna; rura reformera; reformer; własności mechaniczne; udarność; wydłużenie; twardość; plastyczność; wytrzymałość; dyfraktogram

EN

catalytic tube; reformer pipe; reformer; mechanical properties; toughness; extension; hardness; plasticity; strength; difractogram

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 1999
• Tom: R. XX, nr 6
• Strony: 620--623
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Jasiński W.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Szczecińskiej

autor

Ustasiak M.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Szczecińskiej

• Politechnika Szczecińska, Instytut Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• [1] Biedunkiewicz A.. Jasiński W., Ustasiak M.: Degradacja materiału rur katalitycznych reformingu. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji. 12, 1993, s. 269-283
• [2] Zhu S.J., Zhao J.: Wang F.G.: Creep Crack Growth of HK40 Steel: Microstrucrural Effects, Metallugical Transactions A, 21A. 1990. s. 2237-41
• [3] Navraul F., Kudlicka J., Stransky K.: Urceni druhu fazi a jejich slozeni v zarupevne lite oceli 40Cr25Ni20, Slevarenstvi, XXVII. 1979, s. 328- 330
• [4] Rorbo K.: Examination of a Reformer Catalyst Tube From the Kota Plant, Shnram Fertilizers & Chemials, lndia , Metallurgy Department. HTAS JOB NO. 23066-11-2, 1990-01-26
• [5] Nielsen T.S., Rorbo K. : Metallographic investigation of Catalyst Tube From a Reformer at Shriam Fertilisers and Chemicals, lndia, Metallurgy Depanment, S-8205, May 1982