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在炼油行业,管道和设备内的硫化腐蚀是导致管道泄漏的一个重要原因,硫化腐蚀可导致管道和设备寿命缩短,从而必须提前更换,以及非计划中的停运,有潜在财产损失和造成人身...
在炼油行业,管道和设备内的硫化腐蚀是导致管道泄漏的一个重要原因,硫化腐蚀可导致管道和设备寿命缩短,从而必须提前更换,以及非计划中的停运,有潜在财产损失和造成人身伤害的危险事故。 若暴露于无H2的硫化腐蚀环境中,低硅含量(Si<0.10%)碳钢的腐蚀速率更将加快。
根据美国 API(石油学会)推荐规程 939-C(避免炼油厂硫化腐蚀事故指南),三分之一的高温硫化腐蚀是由于碳钢中的硅含量低而导致的。API RP939-C 是综合的 API RP578 PMI 规程中的子规程, API RP578 PMI 规程是用来验证所有用于硫化表面的合金设备装置的安装使用正确性,无论是主动做的防患性验证还是被动的不得不做的对应性验证。
会产生无H2硫化腐蚀的设备有:原油设备/真空设备,流体催化裂化装置,焦化和减粘裂化设备。加氢处理和加氢裂化设备在进料和蒸馏阶段正处于无H2-硫化腐蚀环境。使用便携式X射线荧光(XRF) 对上述管道和设备做元素分析有助于防止硫化腐蚀所致事故。Niton XL3t GOLDD+ XRF分析仪可以进行现场分析,并提供快速,准确的分析结果。
XRF分析仪可以快速检测元素周期表中从镁(Mg)到铀(U)的元素。该仪器可以进行趋势分析,可以实时读取分析结果的平均值或将分析结果下载到电脑。手持XRF分析仪在苛刻的环境下依然可以提供快速,准确的元素分析结果。在炼油行业,手持XRF分析仪的主要优点如下:
•更快的分析速度和更低的检出限
•准确性好,可信的结果
•轻元素检测(镁Mg,铝Al,硅Si,磷P,硫S)无须真空或充氦气(He)
•可选充氦附件,用以加强轻元素的分析能力
•实验室级别的现场便携式仪器
•防水,防尘,坚固的外壳适用于恶劣环境
使用XRF分析仪所得到的分析结果与实验室的分析结果表现出一致性。经过适当的样品制备并保证没有污染引入的条件下,分析仪能够检测钢中0.03%或更低的硅含量。充氦可以使分析仪在相同的时间里,有更低的检测限。同理,在精度要求相同的情况下,使用充氦仪器比使用未充氦仪器的分析时间更短。如果想减少总的分析时间,使用充氦仪器分析25秒就能达到未充氦仪器分析60秒的分析性能。
页岩气又称致密地层天然气,是一种存在于渗透性非常低的岩石中、需要水力压裂开采的天然气,含有大量的硅(Si)。最近的研究将对氧化还原敏感的痕量金属元素[钒(V)、铬(Cr)、铀(U)、钍(Th)、钼(Mo)和铼(Re)]的含量与有机物古生产力较高的地层联系起来。该含量能够指示页岩中的天然气潜力。可通过化学地层技术、使用主要、次要和痕量元素的含量和比率加强这些页岩单一地层序中的准确地层关联性。X射线荧光(XRF)技术可用于在几分钟内以厘米为单位快速编录岩屑和岩心的无机地球化学状况。
手持式XRF分析仪使用户能够分析油气上游勘探和生产行业中各种常见的样品类型,包括用于勘探烃的钻井岩屑、岩心、表面露头和活塞柱状岩心沉积物。由于无机化学和最终的岩石矿物成分为地质学家提供了有关岩石内烃分布和烃产出方式的重要信息,故对这些岩石进行元素分析是至关重要的。与金属矿产分析不同的是,手持式XRF无法分析烃流体。然而,它能够分析油气藏的常量元素化学信息,从而反映出孔隙度(胶结物类型)、渗透率(粘土、 胶结物类型)、裂隙(硅含量)、生产力(硅(Si)、镁(Mg))和痕量金属含量等属性。
研究显示手持式XRF分析仪有能力编录钻井岩屑,分析含气页岩的白云石含量、取得断层系统中粘土和胶结物的分布图,并显示含气页岩和柱状岩心中痕量金属的微小但却重要的变化。由此可见,手持式XRF分析仪可用于油气上游从厘米到千米级的勘探和生产应用。
在油气上游勘探和生产中使用手持式XRF分析仪进行元素化学分析,手持式XRF分析仪提供的元素化学分析能通过以下多种方式帮助上游的勘探和生产工作:
鉴别主要成岩元素——轻元素[硅(Si)、铝(Al)、钙(Ca)、钾(K)、钠(Na)、镁(Mg)和铁(Fe)]
•常量元素化学分析能够显示样品的矿物学性质:硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐、硫化物(如硅/铝含量较低表示岩石的铝硅酸盐含量较高)
•元素比率能够指示定量矿物学:硅/铝、钙/钾、铁/硫、硅/钙(如硅/铝比率在5到22之间表示粘土、石英和长石的混合物)
•地球化学信息增加了所有钻井的岩石物理记录的价值(即伽马“热砂”等)
•常量化学和矿物相(结构)鉴别(傅里叶变换红外光谱学(FTIR)、X射线衍射(XRD)、岩相学等)的结合提供了矿物学定量
•矿物学决定烃潜力、油气藏质量、套管深度和断裂位能
•钙/镁比率能够提供碳酸盐岩的白云石含量的定量测定
手持式系列XRF分析仪进行元素分析能够将重要信息带给勘探地质学家。元素化学能够指示可能影响油气储量的岩石特性,如孔隙度(硅和钙), 渗透率(代表粘土和白云石的硅/铝、镁、钙和钾)以及不良矿物的存在(通过硅/铝、铁/硫、镁/钙的比率指示粘土、黄铁矿和碳酸盐胶结物的存在)。将这些信息纳入钻井编录内,有助于对岩石物理数据进行解释,并为勘探项目带来更大的价值。
硫化腐蚀是一种常见的金属腐蚀形式,其对设备和结构的损害严重。首先,硫化腐蚀会降低金属的强度和韧性,导致设备的机械性能下降,引起设备的泄漏和失效,造成严重的安全隐患。
石油化工行业的设备最容易发生硫化腐蚀,由于石化行业在生产过程中,存在大量的硫化物,如硫化氢和硫酸根离子等。因此,生产中使用的石油储罐、管道、换热器、原油设备/真空设备、流体催化裂化装置、焦化和减粘裂化等设备,都容易受到硫化腐蚀的影响。
碳钢中的硅含量越高,硫化腐蚀的程度越低,因为硅能够形成硅化物和硅酸盐保护膜,促进钢材的致密化,从而减少硫化物和其他腐蚀性物质对钢材的侵蚀。根据美国 API(石油学会)推荐规程 939-C(避免炼油厂硫化腐蚀事故指南),三分之一的高温硫化腐蚀是由于碳钢中的硅含量低而导致的。
因此,企业需要对所有容易与硫化物接触的合金设备装置,进行安装使用的合规性验证,可以保证生产安全,防患于未然。
手持X射线荧光光谱仪(XRF)可以无损、快速检测合金的牌号和硅含量,可用于管道和设备的现场分析,并提供准确的分析结果。
手持X射线荧光光谱仪在石化行业中的优点如下:
• 更快的分析速度和更低的检出限
• 数据精准,结果可信
• 轻元素检测(镁Mg,铝Al,硅Si,磷P,硫S)无须真空或充氦气(He)
• 实验室级别的现场手持仪器
• 防水,防尘,坚固的外壳适用于恶劣环境
使用手持X射线荧光光谱仪所得到的分析结果与实验室的分析结果表现出一致性。经过适当的样品制备并保证没有污染引入的条件下,分析仪能够检测钢中0.03%或更低的硅含量。充氦可以使分析仪在相同的时间里,有更低的检测限。同理,在精度要求相同的情况下,使用充氦仪器比使用未充氦仪器的分析时间更短。如果想减少总的分析时间,使用充氦仪器分析25秒就能达到未充氦仪器分析60秒的分析性能。
由于压力容器生产要求极高,在制造过程中存在很多难点和痛点,主要表现在以下几个方面:
材料检测困难:压力容器制造过程中需要对材料进行严格的质量控制,包括材料的成分、纯度、力学性能等。传统的材料检测方法往往存在精度不高、效率低下等问题,难以满足现代工业生产的需要。
焊接质量控制难度大:焊接是压力容器制造的关键环节,焊接质量直接影响到压力容器的安全性能和使用寿命。然而,焊接过程中容易出现气孔、夹渣、未熔合等缺陷,传统的检测方法难以准确判断缺陷的位置和大小。
无损检测要求高:压力容器在使用过程中需要承受高温、高压、腐蚀等恶劣环境,因此对其无损检测的要求非常高。传统的无损检测方法如超声波检测、磁粉检测等存在一定的局限性,难以对复杂形状的压力容器进行全面检测。
手持光谱仪是一种先进的无损检测设备,具有便携、快速、准确等特点,广泛应用于压力容器制造中的材料检测。
材料成分分析:手持光谱仪通过X射线照射材料,可以快速准确地检测出材料中各种元素的种类和含量,从而对材料的质量进行严格把控。这有助于避免因材料不合格而引起的生产事故,提高压力容器的安全性能。
无损检测:手持光谱仪能够实现快速无损检测,对复杂形状的压力容器进行全面检测。该设备具有高灵敏度和高分辨率的特点,可以及时发现潜在的安全隐患。这有助于降低产品不合格率,提高生产效率,保证压力容器的长期稳定运行。
便携性:尼通手持光谱仪体积小、重量轻,方便携带,可在生产现场直接进行检测,无需将样品送至实验室。这大大缩短了检测时间,提高了生产效率。
高效性:尼通手持光谱仪的检测速度较快,可快速准确地分析材料的成分和焊接质量,避免了传统检测方法效率低下的问题。这有助于降低生产成本,提高经济效益。
准确性:尼通手持光谱仪采用先进的探测器和算法,可准确检测出材料中的各种元素及其含量,有助于提高产品质量和安全性。
手持光谱仪可以帮助压力容器制造企业提升产品的质量和安全性。它便携、高效和准确的特点使其成为压力容器制造过程中不可或缺的工具。
脱硝催化剂作为减少氮氧化物排放的关键材料,在环保领域扮演着重要角色。随着环保法规的日益严格,对脱硝催化剂的需求不断增长。
手持 X 射线荧光光谱仪在脱硝催化剂制造及再生中的应用
在此背景下,手持 X 射线荧光光谱仪因其便携性、快速性和准确性,在脱硝催化剂的制造及再生中发挥着越来越重要的作用。
在脱硝催化剂的制造过程中,手持 X 射线荧光光谱仪可以用于实时监测催化剂表面 V2O5 等活性组分的含量,确保产品活性和质量。
国内某环保行业龙头企业年产10000立方米蜂窝脱硝催化剂项目,使用尼通手持 X 射线荧光光谱仪检测脱硝催化剂表面成分,主要成分包括TiO2、Al2O3、SiO2、V2O5和WO3(MoO3)等,完全符合企业生产需求。
脱硝催化剂在使用一段时间后会逐渐失活,需要进行再生处理。尼通手持 X 射线荧光光谱仪在催化剂再生过程中检测催化剂表面各种元素的含量,用来评估催化剂的失活程度和再生效果。
手持 X 射线荧光光谱仪在脱硝催化剂制造及再生中的应用
手持 X 射线荧光光谱仪可以无损快速的检测脱硝催化剂中的V、W、Ti等元素的元素含量,数据精准,已被国内多家相关龙头企业投入到日常生产中。
手持 X 射线荧光光谱仪在脱硝催化剂的制造及再生中展现出了巨大的潜力和价值。通过实时监测和快速分析,手持 X 射线荧光光谱仪不仅能够提高生产效率和产品质量。随着技术的不断进步和应用的深入,手持 X 射线荧光光谱仪将在脱硝催化剂行业中发挥更加重要的作用。