Modern kimya ve petrol endüstrilerinde,dikişsiz çelik borularTemel bir malzeme olarak, yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve aşındırıcı ortamların taşınması gibi hayati bir görevi üstlenirler. Performansları, ekipmanın güvenli çalışması ve üretim verimliliğiyle doğrudan ilişkilidir.
İlk olarak, Dikişsiz Çelik Boruların Malzeme Özellikleri ve Temel Avantajları
Bütünleşik ve kusursuz yapıları sayesinde, dikişsiz çelik borular, basınç taşıma kapasitesi ve sızdırmazlık performansı açısından kaynaklı çelik borulardan önemli ölçüde daha üstündür. Örneğin, petrol kraking tesislerinde kullanılan dikişsiz çelik borular, 450°C'nin üzerindeki sıcaklıklara ve hidrojen sülfür korozyonuna dayanmak zorundadır. Genellikle Cr-Mo alaşımlı çelikten (örneğin 15CrMoG) veya östenitik paslanmaz çelikten (örneğin 0Cr18Ni9) üretilirler. Bu borular, GB5310 "Yüksek Basınçlı Kazanlar için Dikişsiz Çelik Borular" standardını karşılamalı ve en az 415 MPa çekme dayanımına ve en az 205 MPa akma dayanımına sahip olmalıdır.
İkinci olarak, Dikişsiz Çelik Boruların Tipik Uygulama Senaryoları ve Teknik Parametreleri
1. Rafineri Üniteleri: Atmosferik ve vakumlu damıtma ünitesinin transfer hattı, 219 mm ile 813 mm arasında değişen geniş çaplı dikişsiz borular kullanır ve 4 MPa'ya kadar çalışma basıncına dayanır. Katalitik kraking ünitesinin rejeneratör siklon ayırıcıları, 900°C baca gazı aşınmasına dayanmak için 310S ısıya dayanıklı paslanmaz çelik borular gerektirir.
2. Etilen Kırma Üniteleri: Veriler, kırma fırınlarının konveksiyon bölümü borularının çoğunlukla 25Cr-35Ni krom-nikel içeriğine ve 1000°C'de 30MPa'yı aşan sürünme kırılma dayanımına sahip HP40Nb santrifüj döküm borulardan yapıldığını göstermektedir. 3. Kömür Kimyasal Gazlaştırıcı: Belirli bir marka kömür gazlaştırma ünitesinin cüruf taşıma boruları hem aşınma direnci hem de korozyon direnci gerektirir. Genellikle, yüksek kromlu dökme demir (HRC ≥ 58) iç katmanı ve basınç taşıyan karbon çelik dış katmanı olan bimetalik kompozit borular kullanılır.
Üçüncüsü: Dikişsiz Çelik Borular için Yerli ve Uluslararası Standart Sistemlerin Karşılaştırılması
Ülkemdeki petrokimya boruları öncelikle GB/T8163 (sıvı taşımacılığı) ve GB9948 (petrol kraking) gibi standartlara uymaktadır; bu standartlar ASTM A335 (Amerikan Standardı) ve EN10216 (Avrupa Standardı) ile uyumludur. P91 çelik boruyu örnek olarak alırsak, GB5310 ve ASME A335'in darbe enerjisi gereksinimleri önemli ölçüde farklılık göstermektedir: ulusal standart ≥ 40 J (20°C'de) enine darbe enerjisi gerektirirken, Amerikan standardı ≥ 54 J boyuna darbe enerjisi gerektirmektedir.
Dördüncü: Dikişsiz Çelik Borular İçin Temel Kalite Kontrol Noktaları
1. Üretim Süreci: Sıcak haddelenmiş çelik boruların bantlanmayı önlemek için son haddeleme sıcaklığının Ar3'ün 50°C üzerinde tutulması gerekir; soğuk çekilmiş borular ise iş sertleşmesini ortadan kaldırmak için ara tavlama işlemine tabi tutulmalıdır.
2. Muayene Teknolojisi: Geleneksel ultrasonik testlere ek olarak, büyük çaplı, kalın duvarlı çelik borularda tabaka ayrılması kusurları TOFD (Uçuş Süresi Kırınımı) yöntemi kullanılarak incelenmelidir. Yüksek sıcaklıklara maruz kalan çelik borularda taneler arası korozyon testi (örneğin, GB/T4334E yöntemi) uygulanmalıdır.
3. Yerinde Kurulum: Hidrolik test basıncı, tasarım basıncının 1,5 katı olmalı ve en az 10 dakika süreyle sabit tutulmalıdır. Bir petrokimya projesi, test suyundaki aşırı klorür iyonu içeriğinin (>25 ppm) östenitik çelik borularda gerilme korozyonu çatlamasına neden olduğunu göstermiştir.
Beşinci olarak, Dikişsiz Çelik Borularda Teknolojik Yenilik ve Gelişim Trendleri
1. Malzeme Geliştirmesi: Bir mühendislik enstitüsü, geleneksel TP347'ye göre %20 daha yüksek dayanım sunan ve 700°C'de ultra süperkritik çalışma koşullarına uygun olan TP347HFG ince taneli paslanmaz çeliği tanıtıyor.
2. Kompozit Teknolojisi: Patlayıcı kompozit ve sıcak haddeleme yöntemleri kullanılarak üretilen titanyum/çelik kompozit borular, saf titanyum borulara göre %60 daha düşük maliyet sunar ve asetik asit tesislerinde başarıyla kullanılmıştır. 3. Akıllı İzleme: Fiber optik sensörlere dayalı çevrimiçi korozyon izleme sistemi, duvar kalınlığı değişiklikleri konusunda 0,1 mm doğrulukla erken uyarılar sağlayabilir. Bir rafinerideki uygulama, bakım döngülerini üç yıldan beş yıla uzatmıştır.
“Çift karbon” hedeflerinin ilerlemesiyle birlikte, yeşil hidrojen tesisleri için çelik borular yeni zorluklarla karşı karşıya kalıyor. Mevcut araştırmalar, hidrojenle ilgili boru hatlarının, geleneksel çeliklere kıyasla hidrojen geçirgenliğini iki kat azaltabilen yeni oksit dağılımıyla güçlendirilmiş çeliklerin (ODS) geliştirilmesini gerektirdiğini gösteriyor. Eş zamanlı olarak, dijital ikiz teknolojisi boru hattının tüm yaşam döngüsü boyunca teşvik ediliyor ve uygulanıyor. 3D modelleme kullanılarak, kalan ömrün gerçek zamanlı tahminleri ve önleyici bakım için veri desteği sağlanıyor.
Çözüm
Petrokimya uygulamaları için dikişsiz çelik boruların teknolojik evrimi, endüstriyel ihtiyaçlarla sürekli olarak örtüşmektedir. Malzeme bilimindeki mikro yapısal kontrolden mühendislik uygulamalarındaki makro performans optimizasyonuna kadar her detay, modern üretim bilgeliğini yansıtmaktadır. Derin işleme alanındaki atılımlar ve akıllı teknolojilerin yaygınlaşmasıyla, bu geleneksel alan yeniden canlanacak ve enerji ve kimya endüstrisinin güvenli ve verimli çalışmasını güvence altına almaya devam edecektir.
Yayın tarihi: 05 Ağustos 2025