Tubos de acero sin costura para el craqueo de petróleo

Los tubos de acero sin costura para el craqueo de petróleo son tubos especiales sin costura, diseñados específicamente para los entornos de alta temperatura, alta presión, exposición al hidrógeno y corrosión de las refinerías de petróleo. Son componentes críticos que soportan la presión para el transporte de medios de reacción durante el proceso de refinación de petróleo.

Utilizando acero aleado Cr-Mo y acero inoxidable como materiales base, mediante una estructura integral sin costuras, rigurosos ensayos no destructivos y procesos específicos de tratamiento térmico, pueden operar de forma estable durante largos periodos en los entornos de alta temperatura, alta presión, exposición al hidrógeno y corrosión de unidades centrales como el craqueo catalítico y el hidrocraqueo, garantizando así la seguridad y fiabilidad del equipo.

Normas: 

Los tubos de acero sin costura para el craqueo de petróleo se utilizan principalmente en tubos de hornos, tubos de intercambiadores de calor y tuberías en refinerías de petróleo, siendo adecuados para el transporte de productos petrolíferos, petróleo y gas, y medios corrosivos en condiciones de alta temperatura y alta presión. En el comercio internacional, suelen corresponder a las siguientes normas:

ASTM A335: Tubos de acero aleado sin costura para aplicaciones de alta temperatura
ASTM A106: Tubos de acero al carbono sin costura para aplicaciones de alta temperatura
ASTM A213: Tubos de acero aleado sin costura para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor

Qué unidades son adecuadas para tubos de acero sin costura para el craqueo de petróleo? 

Los tubos de acero sin costura para el craqueo de petróleo se utilizan principalmente en unidades clave de las refinerías de petróleo, como el craqueo catalítico de petróleo pesado, el hidrocraqueo, la coquización retardada y el craqueo reductor de viscosidad.

1. Unidad de craqueo catalítico

En las unidades de craqueo catalítico, los tubos de acero sin costura se utilizan como reactores verticales, líneas de alimentación a torres de fraccionamiento y tuberías de transporte de petróleo y gas a alta temperatura. Deben soportar temperaturas superiores a 500 °C y la corrosión de medios que contienen azufre.

Ventajas de los tubos de acero sin costura: La estructura sin soldadura evita el agrietamiento por corrosión bajo tensión; La uniformidad general resiste la fluencia a alta temperatura.

2. Unidad de hidrocraqueo

Las unidades de hidrocraqueo utilizan tubos de acero sin costura para las tuberías de entrada y salida del reactor, las tuberías del intercambiador de calor de alta presión y las tuberías de hidrógeno circulante. Estos tubos requieren resistencia a altas temperaturas y a la corrosión por hidrógeno, y deben soportar altas presiones de 10-20 MPa, entornos ricos en hidrógeno y los riesgos de fragilización y corrosión por hidrógeno.

Ventajas de los tubos de acero sin costura: Utilizan acero resistente al hidrógeno (como el 15CrMoR(H)); la ausencia de soldaduras elimina el riesgo de agrietamiento inducido por hidrógeno.

3. Unidad de coquización retardada
Las unidades de coquización retardada se utilizan principalmente en tuberías de salida de torres de coque, oleoductos de temple y oleoductos de transporte de petróleo residual a alta temperatura. Los oleoductos de salida y enfriamiento de la torre de coque se enfrentan a choques alternados de calor y frío provenientes del aceite residual a alta temperatura de 400-500 °C, y el medio contiene azufre.

Ventajas de los tubos de acero sin costura: Su estructura integral sin costuras resiste el agrietamiento por fatiga térmica, evitando que las soldaduras se conviertan en el punto de falla.

4. Unidad de craqueo por reducción de viscosidad
Las unidades de craqueo por reducción de viscosidad se utilizan en las tuberías de entrada y salida de reactores para transportar petróleos viscosos a alta temperatura. Estas tuberías se utilizan para el transporte a largo plazo de petróleos pesados a alta temperatura en entornos con alta viscosidad, contenido de azufre y corrosión por ácidos orgánicos.

Ventajas de los tubos de acero sin costura: Las líneas de flujo metálico continuo garantizan la integridad estructural y previenen fugas.

Especificaciones comunes: 

Los tubos de acero sin costura para el craqueo de petróleo abarcan una amplia gama de tamaños, y se clasifican principalmente en las siguientes dos categorías de aplicación:

● Tubos de hornos y tubos de intercambiadores de calor: como tubos de hornos de calentamiento y diversos haces de tubos de intercambiadores de calor.
Diámetro exterior común: 10 ~ 273 mm
Espesor de pared común: 1,0 ~ 20 mm

●Tuberías de presión: Como tuberías de proceso y líneas de conexión dentro de un equipo.
Diámetro exterior común: 6 ~ 630 mm
Espesor de pared común: 0,25 ~ 75 mm

Tolerancias dimensionales: 

La norma especifica tolerancias dimensionales estrictas según los diferentes procesos de fabricación y rangos de tamaño.

Tubos laminados en caliente: Cuando el diámetro exterior es ≤159 mm, la desviación admisible es de ±1,0 %; cuando el diámetro exterior es >159 mm, la desviación admisible es de ±1,25 %. Cuando el espesor de pared es ≤20 mm, la desviación admisible es de ±12,5 %; la longitud suele ser de 4 a 12 metros.

Tubos estirados en frío: Mayor precisión; por ejemplo, con un diámetro exterior ≤30 mm, la desviación admisible puede alcanzar ±0,20 mm; la longitud suele ser de 3 a 10,5 metros.

Características de rendimiento: Los tubos de acero sin costura para el craqueo de petróleo son materiales clave indispensables en entornos de alta temperatura y alta presión, como la refinación de petróleo y la producción química. Su rendimiento afecta directamente la seguridad de los equipos y la estabilidad del proceso. Este producto es adecuado para la fabricación de tubos de acero sin costura para equipos como unidades de refinación de petróleo, hornos de craqueo de etileno y reactores de hidrogenación. Se utiliza principalmente en unidades de craqueo de petróleo, como tubos de hornos de craqueo, tubos de intercambiadores de calor y tubos de reactores. Su entorno operativo suele implicar condiciones de alta temperatura y alta presión, con temperaturas de trabajo entre -20 °C y 600 °C, presiones nominales superiores a las de las tuberías convencionales y sistemas de tuberías en contacto con medios corrosivos como el sulfuro de hidrógeno y los ácidos orgánicos. Este producto no es apto para entornos de baja temperatura (inferiores a -20 °C) ni para sectores especiales como la energía nuclear.

Otros detalles técnicos:

1. Materiales comunes

Las tuberías de acero sin costura para el craqueo de petróleo suelen utilizar acero aleado Cr-Mo (como 15CrMo, 1Cr5Mo, 12CrMo) o acero inoxidable (como 1Cr19Ni9Nb), que cumple con los requisitos de selección de materiales de NACE MR0175/ISO 15156 (resistencia al agrietamiento por tensión por sulfuro) y la curva de Nelson (resistencia a la corrosión por hidrógeno).

2. Garantía de calidad

El proceso de fabricación cumple estrictamente con las normas internacionales, que exigen:

Ensayos 100 % no destructivos, como los ensayos ultrasónicos.
Control riguroso de la composición química, limitando especialmente el contenido de azufre y fósforo.
Tratamientos térmicos específicos, como normalizado + revenido o temple + revenido.

3. Consideraciones de diseño

Este tipo de tubería requiere un análisis de tensiones según ASME B31.3, con suficiente tolerancia a la corrosión (generalmente ≥3 mm).

En conclusión, las tuberías de acero sin costura para el craqueo de petróleo pueden funcionar de forma estable durante mucho tiempo en entornos con alta temperatura, alta presión y con alto contenido de hidrógeno y azufre. Son un material indispensable para tuberías a presión en los procesos centrales de la refinación de petróleo, garantizando la operación segura y eficiente de los equipos.

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