مقالات

استكشاف الدور الحيوي لأنابيب الصلب في استكشاف النفط والغاز

/في /بواسطة

مقدمة

تعتبر الأنابيب الفولاذية بالغة الأهمية في مجال النفط والغاز، حيث توفر متانة وموثوقية لا مثيل لها في ظل الظروف القاسية. تعد هذه الأنابيب ضرورية للاستكشاف والنقل، حيث تتحمل الضغوط العالية والبيئات المسببة للتآكل ودرجات الحرارة القاسية. تستكشف هذه الصفحة الوظائف الأساسية للأنابيب الفولاذية في استكشاف النفط والغاز، وتوضح أهميتها في الحفر والبنية الأساسية والسلامة. اكتشف كيف يمكن لاختيار الأنابيب الفولاذية المناسبة أن يعزز الكفاءة التشغيلية ويقلل التكاليف في هذه الصناعة الصعبة.

أولا: المعرفة الأساسية حول الأنابيب الفولاذية المستخدمة في صناعة النفط والغاز

1. شرح المصطلحات

واجهة برمجة التطبيقات: اختصار ل المعهد الامريكي للبترول.
اوكتج: اختصار ل السلع الأنبوبية لدول النفط، بما في ذلك أنابيب غلاف الزيت، وأنابيب الزيت، وأنابيب الحفر، وطوق الحفر، ولقم الثقب، وقضيب المصاص، ومفاصل الجرو، إلخ.
أنابيب النفط: يتم استخدام الأنابيب في آبار النفط لاستخراجها، واستخراج الغاز، وحقن المياه، والتكسير الحمضي.
غلاف: أنابيب يتم إنزالها من سطح الأرض إلى داخل بئر محفور كبطانة لمنع انهيار الجدار.
أنبوب الحفر: الأنابيب المستخدمة لحفر الآبار.
خط الأنابيب: الأنابيب المستخدمة لنقل النفط أو الغاز.
وصلات: أسطوانات تستخدم لربط أنبوبين ملولبين بخيوط داخلية.
مادة اقتران: الأنابيب المستخدمة لتصنيع أدوات التوصيل.
خيوط واجهة برمجة التطبيقات: خيوط الأنابيب المحددة حسب معيار API 5B، بما في ذلك خيوط الأنابيب النفطية المستديرة، وخيوط الأنابيب القصيرة المستديرة، وخيوط الأنابيب الطويلة المستديرة، وخيوط الأنابيب شبه المنحرفة الجزئية، وخيوط الأنابيب الخطية، وما إلى ذلك.
اتصال مميز: خيوط غير API ذات خصائص إغلاق فريدة وخصائص اتصال وخصائص أخرى.
الفشل: التشوه والكسر وتلف السطح وفقدان الوظيفة الأصلية في ظل ظروف خدمة محددة.
الأشكال الأساسية للفشل: السحق، الانزلاق، التمزق، التسرب، التآكل، الترابط، التآكل، وما إلى ذلك.

2. المعايير المتعلقة بالبترول

API Spec 5B، الإصدار السابع عشر - مواصفات الخيوط والقياس وفحص الخيوط للغلاف والأنابيب وخيوط أنابيب الخطوط
مواصفات API 5L، الإصدار 46 – مواصفات خط الأنابيب
مواصفات API 5CT، الإصدار الحادي عشر – مواصفات الغلاف والأنابيب
API Spec 5DP، الإصدار السابع – مواصفات لأنبوب الحفر
API Spec 7-1، الإصدار الثاني – مواصفات العناصر الجذعية للحفر الدوار
API Spec 7-2، الإصدار الثاني – مواصفات الخيوط وقياس الوصلات ذات الأكتاف الدوارة
API Spec 11B، الإصدار الرابع والعشرون - مواصفات قضبان المصاصة، والقضبان والبطانات المصقولة، والوصلات، وقضبان الغطاس، ومشابك القضبان المصقولة، وصناديق الحشو، وقمصان الضخ
آيزو 3183:2019 – صناعات البترول والغاز الطبيعي – الأنابيب الفولاذية لأنظمة نقل خطوط الأنابيب
آيزو 11960:2020 – صناعات البترول والغاز الطبيعي – الأنابيب الفولاذية المستخدمة كغلاف أو أنابيب للآبار
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – صناعات البترول والغاز الطبيعي – مواد للاستخدام في البيئات المحتوية على كبريتيد الهيدروجين في إنتاج النفط والغاز

ثانيا. أنابيب النفط

1. تصنيف أنابيب النفط

تنقسم أنابيب الزيت إلى أنابيب زيت غير مقلوبة (NU) وأنابيب زيت مقلوبة خارجية (EU) وأنابيب زيت بمفصل متكامل (IJ). تعني أنابيب الزيت غير المقطوعة أن نهاية الأنبوب ذات سمك متوسط، وتدور الخيط مباشرة، وتوصل الوصلات. تعني الأنابيب المقطوعة أن نهايات كلا الأنبوبين مقلوبة خارجيًا، ثم ملولبة ومقترنة. تعني أنابيب المفصل المتكامل أن أحد طرفي الأنبوب مقلوب بخيوط خارجية، والآخر مقلوب بخيوط داخلية متصلة مباشرة بدون وصلات.

2. وظيفة أنابيب النفط

① استخراج النفط والغاز: بعد حفر آبار النفط والغاز وتدعيمها، يتم وضع الأنابيب في غلاف النفط لاستخراج النفط والغاز إلى الأرض.
② حقن الماء: عندما يكون الضغط في قاع البئر غير كاف، قم بحقن الماء في البئر من خلال الأنابيب.
③ حقن البخار: في عملية استخراج الزيت السميك الساخن، يتم إدخال البخار إلى البئر باستخدام أنابيب النفط المعزولة.
④ التحمض والتكسير: في المرحلة المتأخرة من حفر البئر أو لتحسين إنتاج آبار النفط والغاز، من الضروري إدخال وسط التحمض والتكسير أو مادة المعالجة إلى طبقة النفط والغاز، ويتم نقل الوسط ومادة المعالجة من خلال أنابيب النفط.

3. درجة الصلب لأنابيب النفط

الدرجات الفولاذية لأنابيب الزيت هي H40، J55، N80، L80، C90، T95، P110.
ينقسم N80 إلى N80-1 و N80Q، وكلاهما لهما نفس خصائص الشد؛ والاختلافان هما حالة التسليم واختلافات أداء التأثير، تسليم N80-1 حسب الحالة الطبيعية أو عندما تكون درجة حرارة الدرفلة النهائية أكبر من درجة الحرارة الحرجة Ar3 وتقليل التوتر بعد التبريد بالهواء ويمكن استخدامه للعثور على الدرفلة الساخنة بدلاً من التطبيع، لا يلزم إجراء اختبار التأثير وغير المدمر؛ يجب أن يكون N80Q مخففًا (مُخمَّدًا ومُخففًا) ويجب أن تكون المعالجة الحرارية ووظيفة التأثير متوافقة مع أحكام API 5CT، ويجب أن يكون اختبارًا غير مدمر.
تنقسم أنابيب L80 إلى L80-1 وL80-9Cr وL80-13Cr. وتتشابه خصائصها الميكانيكية وحالة تسليمها. وتختلف في الاستخدام وصعوبة الإنتاج والسعر: أنابيب L80-1 مخصصة للنوع العام، وأنابيب L80-9Cr وL80-13Cr مقاومة للتآكل بدرجة عالية وصعوبة الإنتاج، وهي باهظة الثمن وتستخدم عادة في الآبار شديدة التآكل.
يتم تقسيم C90 وT95 إلى نوعين، وهما C90-1 وC90-2 وT95-1 وT95-2.

4. أنابيب الزيت شائعة الاستخدام من الدرجة الفولاذية واسم الفولاذ وحالة التسليم

أنابيب زيت J55 (37Mn5) NU: مدرفلة على الساخن بدلاً من التطبيع
أنابيب زيت الاتحاد الأوروبي J55 (37Mn5): تم تطبيعها بالطول الكامل بعد الإزعاج
أنابيب زيت N80-1 (36Mn2V) NU: مدرفلة على الساخن بدلاً من التطبيع
N80-1 (36Mn2V) أنابيب زيت الاتحاد الأوروبي: تم تطبيعها بالطول الكامل بعد الإزعاج
أنابيب الزيت N80-Q (30Mn5): 30Mn5، تقسية كاملة الطول
L80-1 (30Mn5) أنابيب الزيت: 30Mn5، تقسية كاملة الطول
أنابيب الزيت P110 (25CrMnMo): 25CrMnMo، تقسية كاملة الطول
اقتران J55 (37Mn5): مدرفل على الساخن على الإنترنت
اقتران N80 (28MnTiB): تقسية كاملة الطول
L80-1 (28MnTiB) اقتران: خفف كامل الطول
اقتران P110 (25CrMnMo): تقسية كاملة الطول

ثالثا. غلاف الأنابيب

1. التصنيف ودور الغلاف

الغلاف هو الأنبوب الفولاذي الذي يدعم جدار آبار النفط والغاز. ويتم استخدام عدة طبقات من الغلاف في كل بئر وفقاً لأعماق الحفر المختلفة والظروف الجيولوجية. يستخدم الأسمنت في تدعيم الغلاف بعد إنزاله في البئر، وعلى عكس أنابيب النفط وأنبوب الحفر، لا يمكن إعادة استخدامه وينتمي إلى مواد استهلاكية يمكن التخلص منها. لذلك، فإن استهلاك الغلاف يمثل أكثر من 70 بالمائة من جميع أنابيب آبار النفط. يمكن تقسيم الغلاف إلى غلاف موصل، وغلاف وسيط، وغلاف إنتاج، وغلاف بطانة وفقًا لاستخدامه، وتظهر هياكلها في آبار النفط في الشكل 1.

①غلاف الموصل: عادة باستخدام درجات API K55 أو J55 أو H40، يعمل غلاف الموصل على تثبيت رأس البئر وعزل طبقات المياه الجوفية الضحلة التي يبلغ قطرها عادةً حوالي 20 بوصة أو 16 بوصة.

②الغلاف المتوسط: يتم استخدام الغلاف المتوسط، غالبًا ما يكون مصنوعًا من درجات API K55 أو N80 أو L80 أو P110، لعزل التكوينات غير المستقرة ومناطق الضغط المتغيرة، بأقطار نموذجية تبلغ 13 3/8 بوصة، أو 11 3/4 بوصة، أو 9 5/8 بوصة .

③غلاف الإنتاج: تم تصنيع غلاف الإنتاج من الفولاذ عالي الجودة مثل درجات API J55 أو N80 أو L80 أو P110 أو Q125، لتحمل ضغوط الإنتاج، عادةً بأقطار تبلغ 9 5/8 بوصة، أو 7 بوصات، أو 5 1/2 بوصة.

④ غلاف البطانة: تقوم البطانة بتمديد بئر النفط إلى الخزان باستخدام مواد مثل درجات API L80 أو N80 أو P110، بأقطار نموذجية تبلغ 7 بوصات أو 5 بوصات أو 4 1/2 بوصة.

⑤الأنابيب: تنقل الأنابيب الهيدروكربونات إلى السطح، باستخدام درجات API J55، أو L80، أو P110، وهي متوفرة بأقطار 4 1/2 بوصة، أو 3 1/2 بوصة، أو 2 7/8 بوصة.

رابعا. أنبوب الحفر

1. تصنيف ووظيفة الأنابيب لأدوات الحفر

يشكل أنبوب الحفر المربع وأنبوب الحفر وأنبوب الحفر الموزون وطوق الحفر في أدوات الحفر أنبوب الحفر. أنبوب الحفر هو أداة الحفر الأساسية التي تدفع لقمة الحفر من الأرض إلى قاع البئر، وهو أيضًا قناة من الأرض إلى قاع البئر. له ثلاثة أدوار قيادية:

① لنقل عزم الدوران لقيادة لقمة الحفر للحفر؛

② الاعتماد على وزنه لقمة الحفر لكسر ضغط الصخور في قاع البئر؛

③ لنقل سائل الغسيل، أي حفر الطين عبر الأرض من خلال مضخات الطين ذات الضغط العالي، وعمود الحفر في ثقب البئر يتدفق إلى قاع البئر لطرد الحطام الصخري وتبريد لقمة الحفر، وحمل الحطام الصخري من خلال السطح الخارجي للعمود وجدار البئر بين الحلقة لتعود إلى الأرض، لتحقيق غرض حفر البئر.

يتم استخدام أنبوب الحفر في عملية الحفر لتحمل مجموعة متنوعة من الأحمال المتناوبة المعقدة، مثل الشد والضغط والالتواء والانحناء وغيرها من الضغوط. كما يتعرض السطح الداخلي أيضًا لتآكل الطين تحت الضغط العالي والتآكل.
(1) أنبوب الحفر المربع: تأتي أنابيب الحفر المربعة بنوعين: رباعية الأضلاع وسداسية الأضلاع. في أنابيب الحفر البترولية في الصين، تستخدم كل مجموعة من أعمدة الحفر عادةً أنبوب حفر رباعي الأضلاع. مواصفاته هي 63.5 مم (2-1/2 بوصة)، 88.9 مم (3-1/2 بوصة)، 107.95 مم (4-1/4 بوصة)، 133.35 مم (5-1/4 بوصة)، 152.4 مم (6 بوصات)، وما إلى ذلك. الطول المستخدم عادةً هو 1214.5 مترًا.
(2) أنبوب الحفر: أنبوب الحفر هو الأداة الأساسية لحفر الآبار، وهو متصل بالطرف السفلي لأنبوب الحفر المربع، ومع استمرار تعمق البئر، يستمر أنبوب الحفر في إطالة عمود الحفر واحدًا تلو الآخر. مواصفات أنبوب الحفر هي: 60.3 مم (2-3/8 بوصة)، 73.03 مم (2-7/8 بوصة)، 88.9 مم (3-1/2 بوصة)، 114.3 مم (4-1/2 بوصة)، 127 مم (5 بوصات)، 139.7 مم (5-1/2 بوصة) وما إلى ذلك.
(3) أنابيب الحفر الثقيلة: أنبوب الحفر الموزون عبارة عن أداة انتقالية تربط بين أنبوب الحفر وطوق الحفر، مما يمكنه تحسين حالة القوة لأنبوب الحفر وزيادة الضغط على لقمة الحفر. المواصفات الرئيسية لأنبوب الحفر الموزون هي 88.9 ملم (3-1/2 بوصة) و127 ملم (5 بوصات).
(4) طوق الحفر: يتم توصيل طوق الحفر بالجزء السفلي من أنبوب الحفر، وهو أنبوب خاص ذو جدار سميك وذو صلابة عالية. يمارس ضغطًا على لقمة الحفر لكسر الصخور ويلعب دورًا توجيهيًا عند حفر بئر مستقيم. المواصفات الشائعة لطوق الحفر هي 158.75 مم (6-1/4 بوصة)، 177.85 مم (7 بوصات)، 203.2 مم (8 بوصات)، 228.6 مم (9 بوصات)، وما إلى ذلك.

خامسا خط الأنابيب

1. تصنيف خطوط الأنابيب

تُستخدم أنابيب الخطوط في صناعة النفط والغاز لنقل أنابيب النفط والنفط المكرر والغاز الطبيعي والمياه مع اختصار أنبوب فولاذي. تنقسم خطوط أنابيب نقل النفط والغاز إلى خطوط أنابيب رئيسية وفرعية وخطوط أنابيب شبكة خطوط الأنابيب الحضرية. تتمتع ثلاثة أنواع من خطوط الأنابيب الرئيسية بمواصفات معتادة تبلغ ∅406 ~ 1219 مم، وسمك جدار يتراوح من 10 إلى 25 مم، ودرجة فولاذية X42 ~ X80؛ عادةً ما تتمتع خطوط الأنابيب الفرعية وخطوط أنابيب شبكة خطوط الأنابيب الحضرية بمواصفات تبلغ ∅114 ~ 700 مم، وسمك جدار يتراوح من 6 إلى 20 مم، ودرجة فولاذية X42 ~ X80. درجة الفولاذ هي X42～X80. تتوفر أنابيب الخطوط في أنواع ملحومة وغير ملحومة. تُستخدم أنابيب الخطوط الملحومة أكثر من أنابيب الخطوط غير الملحومة.

2. معيار خط الأنابيب

API Spec 5L – مواصفات خطوط الأنابيب
ISO 3183 – صناعات البترول والغاز الطبيعي – الأنابيب الفولاذية لأنظمة نقل خطوط الأنابيب

3. PSL1 وPSL2

PSL هو اختصار لـ مستوى مواصفات المنتجينقسم مستوى مواصفات منتج خط الأنابيب إلى PSL 1 وPSL 2، وينقسم مستوى الجودة إلى PSL 1 وPSL 2. PSL 2 أعلى من PSL 1؛ لا يحتوي مستويا المواصفات على متطلبات اختبار مختلفة فحسب، بل إن متطلبات التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية مختلفة، لذلك وفقًا لأمر API 5L، وشروط العقد، بالإضافة إلى تحديد المواصفات ودرجة الفولاذ والمؤشرات الشائعة الأخرى، يجب أيضًا الإشارة إلى مستوى مواصفات المنتج، أي PSL 1 أو PSL 2. PSL 2 في التركيب الكيميائي وخصائص الشد وقوة التأثير والاختبار غير المدمر والمؤشرات الأخرى أكثر صرامة من PSL 1.

4. درجة الصلب لأنابيب الخط، التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية

تنقسم درجات فولاذ الأنابيب من الأقل إلى الأعلى إلى A25 وA وB وX42 وX46 وX52 وX60 وX65 وX70 وX80. للحصول على تفاصيل التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية، يرجى الرجوع إلى كتاب مواصفات API 5L، الإصدار 46.

5. متطلبات الاختبار الهيدروستاتيكي لأنابيب الخط والفحص غير المدمر

يجب إجراء اختبار هيدروليكي على خط الأنابيب فرعًا بفرع، ولا يسمح المعيار بتوليد الضغط الهيدروليكي غير المدمر، وهو أيضًا فرق كبير بين معيار API ومعاييرنا. لا يتطلب PSL 1 إجراء اختبار غير مدمر؛ يجب أن يكون PSL 2 اختبارًا غير مدمر فرعًا بفرع.

السادس. اتصالات متميزة

1. مقدمة للاتصالات المميزة

Premium Connection عبارة عن خيط أنبوب بهيكل فريد يختلف عن خيط API. على الرغم من أن غلاف النفط الملولب API الحالي يستخدم على نطاق واسع في استغلال آبار النفط، إلا أن عيوبه تظهر بوضوح في البيئة الفريدة لبعض حقول النفط: عمود الأنبوب الملولب API، على الرغم من أن أداءه في الختم أفضل، فإن قوة الشد التي يتحملها الجزء الملولب تعادل فقط 60% إلى 80% من قوة جسم الأنبوب، وبالتالي لا يمكن استخدامه في استغلال الآبار العميقة؛ عمود الأنبوب الملولب شبه المنحرف المتحيز API، على الرغم من أن أداء الشد الخاص به أعلى بكثير من أداء الوصلة الملولبة المستديرة API، إلا أن أداء الختم الخاص به ليس جيدًا جدًا. على الرغم من أن أداء الشد للعمود أعلى بكثير من أداء الوصلة الملولبة المستديرة API، إلا أن أداء الختم الخاص به ليس جيدًا جدًا، لذلك لا يمكن استخدامه في استغلال آبار الغاز عالية الضغط؛ بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن للشحم الملولب أن يلعب دوره إلا في البيئة بدرجة حرارة أقل من 95 درجة مئوية، لذلك لا يمكن استخدامه في استغلال الآبار ذات درجة الحرارة العالية.

بالمقارنة مع الخيط المستدير API والاتصال الخيطي شبه المنحرف الجزئي، فقد حقق الاتصال المتميز تقدمًا كبيرًا في الجوانب التالية:

(1) الختم الجيد، من خلال تصميم هيكل الختم المرن والمعدني، يجعل ختم الغاز المشترك مقاومًا للوصول إلى الحد الأقصى لجسم الأنبوب ضمن ضغط الخضوع؛

(2) قوة اتصال عالية، متصلة بإبزيم خاص لغلاف الزيت، قوة اتصالها تصل أو تتجاوز قوة جسم الأنبوب، لحل مشكلة الانزلاق بشكل أساسي؛

(3) من خلال اختيار المواد وتحسين عملية المعالجة السطحية، تم حل مشكلة التصاق الخيط بشكل أساسي؛

(4) من خلال تحسين الهيكل، بحيث يكون توزيع الضغط المشترك أكثر معقولية وأكثر ملاءمة لمقاومة التآكل الإجهادي؛

(5) من خلال هيكل الكتف للتصميم المعقول، بحيث يكون تشغيل الإبزيم على العملية أكثر سهولة.

تفتخر صناعة النفط والغاز بأكثر من 100 وصلة متميزة حاصلة على براءة اختراع، تمثل تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا الأنابيب. توفر تصميمات الخيوط المتخصصة هذه قدرات إحكام فائقة، وقوة توصيل متزايدة، ومقاومة محسنة للضغوط البيئية. من خلال معالجة التحديات مثل الضغوط العالية والبيئات المسببة للتآكل ودرجات الحرارة القصوى، تضمن هذه الابتكارات موثوقية وكفاءة ممتازة في العمليات الصحية للنفط في جميع أنحاء العالم. يؤكد البحث والتطوير المستمر في الوصلات المتميزة على دورها المحوري في دعم ممارسات الحفر الأكثر أمانًا وإنتاجية، مما يعكس التزامًا مستمرًا بالتميز التكنولوجي في قطاع الطاقة.

اتصال VAM®: تتميز وصلات VAM®، المعروفة بأدائها القوي في البيئات الصعبة، بتكنولوجيا الختم المتقدمة من المعدن إلى المعدن وقدرات عزم الدوران العالية، مما يضمن عمليات موثوقة في الآبار العميقة والخزانات عالية الضغط.

سلسلة TenarisHydril إسفين: تقدم هذه السلسلة مجموعة من الوصلات مثل Blue®، وDopeless®، وWedge 521®، المعروفة بختمها الاستثنائي المحكم للغاز ومقاومتها لقوى الضغط والتوتر، مما يعزز السلامة والكفاءة التشغيلية.

TSH® الأزرق: تستخدم وصلات TSH® Blue، المصممة بواسطة Tenaris، تصميمًا خاصًا بكتفين مزدوجين ومظهرًا خيطيًا عالي الأداء، مما يوفر مقاومة ممتازة للتعب وسهولة التركيب في تطبيقات الحفر الحرجة.

اتصال Grant Prideco™ XT®: تم تصميم وصلات XT® بواسطة NOV، وهي تتضمن ختمًا معدنيًا فريدًا من نوعه وشكل خيط قوي، مما يضمن قدرة عزم دوران فائقة ومقاومة للتآكل، وبالتالي إطالة عمر تشغيل الوصلة.

اتصال الصيد Seal-Lock®: تتميز وصلة Seal-Lock® من Hunting بختم من المعدن إلى المعدن وملف تعريف خيطي فريد، وتشتهر بمقاومتها الفائقة للضغط وموثوقيتها في كل من عمليات الحفر البرية والبحرية.

خاتمة

وفي الختام، فإن الشبكة المعقدة من الأنابيب الفولاذية التي تشكل أهمية بالغة لصناعة النفط والغاز تشمل مجموعة واسعة من المعدات المتخصصة المصممة لتحمل البيئات القاسية والمتطلبات التشغيلية المعقدة. فمن أنابيب التغليف الأساسية التي تدعم وتحمي الجدران الصحية إلى الأنابيب متعددة الاستخدامات المستخدمة في عمليات الاستخراج والحقن، يخدم كل نوع من الأنابيب غرضًا مميزًا في استكشاف وإنتاج ونقل الهيدروكربونات. وتضمن معايير مثل مواصفات معهد البترول الأمريكي التوحيد والجودة عبر هذه الأنابيب، في حين تعمل الابتكارات مثل الوصلات المتميزة على تعزيز الأداء في الظروف الصعبة. ومع تطور التكنولوجيا، تتقدم هذه المكونات الحاسمة، مما يدفع الكفاءة والموثوقية في عمليات الطاقة العالمية. ويؤكد فهم هذه الأنابيب ومواصفاتها على دورها الذي لا غنى عنه في البنية التحتية لقطاع الطاقة الحديث.

لماذا نستخدم خطوط الأنابيب الفولاذية لنقل النفط والغاز؟

/في /بواسطة

في صناعة النفط والغاز، يعد النقل الآمن والفعال للهيدروكربونات من مواقع الإنتاج إلى المصافي ومراكز التوزيع أمرًا بالغ الأهمية. أصبحت أنابيب الخطوط الفولاذية المادة المفضلة لنقل النفط والغاز لمسافات شاسعة، عبر بيئات صعبة، وفي ظل ظروف قاسية. تتعمق هذه المدونة في الأسباب التي تجعل أنابيب الخطوط الفولاذية مستخدمة على نطاق واسع لهذا الغرض، وتستكشف خصائصها الرئيسية ومزاياها وكيف تلبي المتطلبات الصارمة لقطاع النفط والغاز.

1. مقدمة عن أنابيب خطوط الصلب

أنابيب خطوط الصلب هي أنابيب أسطوانية مصنوعة من الفولاذ الكربوني أو أنواع أخرى من الفولاذ المخلوط، وهي مصممة خصيصًا لنقل النفط والغاز الطبيعي والسوائل الأخرى في خطوط الأنابيب الطويلة. يجب أن تتحمل هذه الأنابيب الضغوط العالية ودرجات الحرارة القصوى والبيئات المسببة للتآكل، مما يجعل الفولاذ المادة المثالية لمثل هذه التطبيقات.

أنواع أنابيب خطوط الفولاذ:

  • خطوط أنابيب الفولاذ الكربوني:تستخدم بشكل شائع بسبب قوتها ومتانتها وفعاليتها من حيث التكلفة.
  • أنابيب خطوط الفولاذ السبائكي:يتم استخدامه في البيئات الأكثر تطلبًا، مع إضافة سبائك مثل الكروم أو الموليبدينوم لتحسين الأداء.
  • خطوط الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ:يوفر مقاومة ممتازة للتآكل، وخاصة في البيئات القاسية.

2. لماذا تُفضَّل أنابيب خطوط الفولاذ لنقل النفط والغاز

تتمتع أنابيب خطوط الصلب بالعديد من المزايا التي تجعلها مثالية لنقل النفط والغاز. فيما يلي الأسباب الرئيسية التي تجعل الصناعة تعتمد على الصلب في البنية الأساسية لخطوط الأنابيب.

2.1. القوة والمتانة

يتمتع الفولاذ بقوة ومتانة لا مثيل لها مقارنة بالمواد البديلة. تحتاج خطوط أنابيب النفط والغاز إلى تحمل الضغوط الداخلية العالية بالإضافة إلى العوامل البيئية الخارجية مثل حركة التربة والأحمال الثقيلة وحتى النشاط الزلزالي. تضمن قوة الشد العالية للفولاذ أن الأنابيب يمكنها تحمل هذه القوى دون تشقق أو انفجار أو تشوه.

2.2. المقاومة للتآكل

غالبًا ما يتم نقل النفط والغاز عبر بيئات تآكلية، مثل المناطق الساحلية المالحة، أو المنصات البحرية، أو خطوط الأنابيب المدفونة تحت الأرض حيث يمكن للرطوبة والمواد الكيميائية أن تسرع التآكل. يتم تصنيع أنابيب الخطوط الفولاذية بطلاءات واقية مثل 3LPE (بولي إيثيلين ثلاثي الطبقات) أو الانصهار المستعبدين الايبوكسي (FBE) لتعزيز مقاومة التآكل. توفر الفولاذ المسبوك والفولاذ المقاوم للصدأ حماية جوهرية في البيئات شديدة التآكل.

2.3. مقاومة درجات الحرارة العالية والضغط

غالبًا ما تعمل خطوط الأنابيب التي تحمل النفط والغاز في درجات حرارة وضغوط مرتفعة، وخاصة في خطوط الأنابيب الموجودة في المياه العميقة أو تحت الأرض حيث تكون الظروف قاسية. يتمتع الفولاذ بنقطة انصهار عالية ومقاومة ممتازة للحرارة، مما يمكنه من التعامل مع ظروف الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة دون المساس بسلامة البنية.

2.4. فعالية التكلفة

على الرغم من أن الفولاذ قد لا يكون دائمًا أرخص مادة، إلا أنه يوفر فوائد ممتازة من حيث التكلفة طوال دورة الحياة. تشتهر أنابيب الخطوط الفولاذية بطول عمرها، مما يقلل من الحاجة إلى الإصلاحات والاستبدالات المتكررة. بالإضافة إلى ذلك، فإن قوة الفولاذ تمكن الشركات المصنعة من إنتاج أنابيب أرق بنفس تصنيف الضغط، مما يقلل من تكاليف المواد دون التضحية بالأداء.

2.5. سهولة التصنيع والتركيب

يُعد تصنيع الفولاذ أمرًا سهلاً نسبيًا، مما يسمح للمصنعين بإنتاج الأنابيب في مجموعة واسعة من الأحجام والأطوال وسمك الجدار لتلبية متطلبات المشروع المحددة. يمكن لحام الأنابيب الفولاذية أو لفها أو ثنيها لتناسب مسارات خطوط الأنابيب المعقدة، ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة، مما يجعلها قابلة للتكيف بدرجة كبيرة مع التركيبات البرية والبحرية.

2.6. منع التسرب والسلامة

تتمتع الأنابيب الفولاذية، وخاصة تلك المصنعة وفقًا لمعايير الصناعة الصارمة (مثل API 5L لأنابيب النفط والغاز)، بمقاومة فائقة للتسرب. كما تعمل البنية الملحومة عالية الجودة أو الخالية من اللحامات لأنابيب الخطوط الفولاذية على تقليل نقاط الضعف التي قد تحدث فيها التسريبات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للأنابيب الفولاذية تحمل الظروف البيئية القاسية والأضرار الميكانيكية، مما يقلل من احتمالية حدوث الانسكابات أو الانفجارات العرضية.

3. المخاوف الرئيسية التي تعالجها خطوط الأنابيب الفولاذية

تواجه صناعة النفط والغاز العديد من المخاوف المحددة فيما يتعلق بالبنية التحتية لخطوط الأنابيب، والتي يتم التعامل مع العديد منها بشكل فعال باستخدام أنابيب خطوط الفولاذ.

3.1. إدارة التآكل

إن أحد أهم التحديات التي تواجه خطوط الأنابيب، وخاصة تلك المدفونة تحت الأرض أو المستخدمة في عرض البحر، هو التآكل. ورغم أن البيئة الخارجية قد تكون شديدة التآكل، فإن السوائل الداخلية، مثل الغاز الحامض (الغاز الطبيعي الغني بكبريتيد الهيدروجين)، قد تتسبب أيضاً في تآكل خطوط الأنابيب. وتكافح أنابيب خطوط الصلب هذه المشكلة باستخدام الطلاءات المتقدمة وأنظمة الحماية الكاثودية، واستخدام الفولاذ المسبوك الذي يقاوم التفاعلات الكيميائية، مما يضمن الحماية والموثوقية على المدى الطويل.

3.2. التأثير البيئي واللوائح

يمكن أن يكون للمخاوف البيئية، مثل الانسكابات النفطية وتسربات الغاز، آثار مدمرة على النظم البيئية. تلبي أنابيب الخطوط الفولاذية اللوائح البيئية الصارمة نظرًا لقوتها ومتانتها وقدرتها على منع التسربات. غالبًا ما تخضع هذه الأنابيب لاختبارات صارمة، بما في ذلك الاختبارات الهيدروستاتيكية والأشعة السينية، لضمان سلامة البنية التحتية. تتضمن العديد من أنظمة الأنابيب الفولاذية أيضًا مراقبة في الوقت الفعلي للكشف المبكر عن التسريبات، مما يساعد في تخفيف المخاطر البيئية.

3.3. الكفاءة التشغيلية والصيانة

إن متانة الفولاذ وقدرته على مقاومة القوى الخارجية والداخلية تقلل من وقت التوقف عن العمل واحتياجات الصيانة. وبما أن خطوط الأنابيب تمتد غالبًا لمئات الأميال، فإن الإصلاحات المتكررة غير عملية. تتطلب أنابيب الخطوط الفولاذية صيانة أقل تكرارًا ولها عمر افتراضي أطول من المواد الأخرى، مما يوفر كفاءة تشغيلية أعلى وتكاليف أقل على المدى الطويل لمشغلي خطوط الأنابيب.

4. أنابيب خطوط الصلب ومعايير الصناعة

تخضع صناعة النفط والغاز لقواعد تنظيمية صارمة لضمان سلامة أنظمة خطوط الأنابيب وموثوقيتها وحماية البيئة. يتم تصنيع أنابيب خطوط الفولاذ وفقًا لمعايير مختلفة لتلبية هذه المتطلبات الصارمة.

المعايير الرئيسية:

  • API 5L:تتحكم في تصنيع أنابيب خطوط الصلب لنقل النفط والغاز الطبيعي. وتحدد درجات المواد والأحجام ومتطلبات الاختبار لضمان قدرة الأنابيب على تحمل الضغوط والظروف البيئية لأنابيب النفط والغاز.
  • ايزو 3183:معيار دولي يحدد مواصفات مماثلة لمعيار API 5L ولكنه يركز على مواد خطوط الأنابيب والطلاءات للتطبيقات العالمية.
  • معايير ASTM A106:معيار لأنابيب الفولاذ الكربوني غير الملحومة المستخدمة في الخدمات ذات درجات الحرارة العالية، وخاصة في المصافي ومصانع المعالجة.

إن الالتزام بهذه المعايير يضمن أداء أنابيب الخطوط الفولاذية بشكل آمن وفعال في التطبيقات الأكثر تطلبًا.

5. مزايا أنابيب الخطوط الفولاذية مقارنة بالمواد البديلة

في حين يمكن استخدام مواد أخرى مثل البولي إيثيلين أو البولي فينيل كلوريد أو الأنابيب المركبة في خطوط الأنابيب ذات الضغط المنخفض أو القطر الصغير، يظل الفولاذ هو الخيار الأفضل لنقل النفط والغاز على نطاق واسع. وإليك السبب:

  • تحمل الضغط العالي:عادةً ما لا تستطيع المواد البديلة تحمل نفس الضغوط العالية التي يتحملها الفولاذ، مما يجعلها غير مناسبة لنقل النفط والغاز لمسافات طويلة.
  • مقاومة أكبر لدرجات الحرارة:إن قدرة الفولاذ على تحمل درجات الحرارة القصوى لا تضاهيها المواد البلاستيكية أو المركبة، والتي قد تصبح هشة أو تتشوه.
  • عمر أطول:تتمتع أنابيب الخطوط الفولاذية بعمر خدمة طويل، غالبًا ما يتجاوز 50 عامًا عند صيانتها بشكل صحيح، في حين أن المواد البديلة قد تتدهور بشكل أسرع.
  • قابلية إعادة التدوير:يعتبر الفولاذ قابلاً لإعادة التدوير بالكامل، وهو ما يتماشى مع جهود الصناعة للحد من التأثير البيئي وتعزيز الاستدامة.

6. الخاتمة

تعتبر أنابيب خطوط الصلب ضرورية في صناعة النفط والغاز نظرًا لقوتها الاستثنائية ومتانتها ومقاومتها للتآكل وقدرتها على تحمل البيئات ذات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية. من تحديات نقل النفط والغاز عبر مسافات شاسعة إلى تلبية معايير السلامة والبيئة الصارمة، أثبتت أنابيب خطوط الصلب نفسها باعتبارها الخيار الأكثر موثوقية وكفاءة للبنية التحتية لخطوط الأنابيب.

من خلال اختيار أنابيب خطوط الصلب، تستطيع شركات النفط والغاز تحقيق أنظمة خطوط أنابيب أكثر أمانًا وفعالية من حيث التكلفة وطويلة الأمد، مما يضمن النقل الآمن للموارد الحيوية عبر العالم. وتستمر مرونة الصلب وقدرته على التكيف في جعله المادة المفضلة لتلبية احتياجات الصناعة المتطورة باستمرار.

أي نوع من الأنابيب هو خط الأنابيب؟

تعريف خط الأنابيب

/في /بواسطة

في الصناعات التي تتطلب نقل السوائل مثل النفط والغاز والمياه لمسافات طويلة، يعد اختيار أنظمة الأنابيب أمرًا بالغ الأهمية لضمان السلامة والكفاءة والفعالية من حيث التكلفة. أحد أكثر المكونات استخدامًا في هذه القطاعات هو خط الأنابيبتوفر هذه التدوينة نظرة تفصيلية حول ما هو أنبوب الخطوط، وميزاته الرئيسية، وتطبيقاته، واعتباراته للمحترفين العاملين في نقل النفط والغاز والمياه.

ما هو خط الأنابيب؟

أنابيب الخطوط هي نوع من الأنابيب الفولاذية المصممة خصيصًا لنقل السوائل والغازات وأحيانًا المواد الصلبة. عادةً ما يتم تصنيع أنابيب الخطوط من الفولاذ الكربوني أو السبائكي، وهي مصممة لتحمل الضغط العالي والتآكل ودرجات الحرارة القصوى، مما يجعلها مثالية للصناعات مثل النفط والغاز، حيث يلزم نقل السوائل لمسافات شاسعة.

تلعب الأنابيب الخطية دورًا محوريًا في خطوط الأنابيب التي تنقل النفط والغاز الطبيعي والمياه والسوائل الأخرى من مرافق الإنتاج إلى المصافي أو مصانع المعالجة أو شبكات التوزيع. وهي بمثابة العمود الفقري للبنية الأساسية للطاقة، مما يضمن توصيل المواد الخام بكفاءة وأمان.

الميزات الرئيسية لأنابيب الخط

يتم تصنيع أنابيب الخطوط وفقًا للمعايير الصارمة وهي متوفرة بدرجات وأبعاد ومواد مختلفة لتناسب احتياجات أنظمة النقل المحددة. فيما يلي بعض الميزات المهمة التي تجعل أنابيب الخطوط مكونًا أساسيًا لنقل السوائل:

1. قوة المادة ومتانتها

تُصنع أنابيب الخطوط في المقام الأول من الفولاذ الكربوني، ولكن يمكن استخدام سبائك أخرى مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ عالي القوة ومنخفض السبائك اعتمادًا على التطبيق. توفر هذه المواد قوة شد ممتازة، مما يسمح للأنابيب بتحمل الضغوط الداخلية العالية والإجهادات الميكانيكية للتركيب والتشغيل.

2. المقاومة للتآكل

يعد التآكل مصدر قلق كبير في خطوط الأنابيب، وخاصة تلك التي تنقل النفط أو الغاز أو المياه لمسافات طويلة. غالبًا ما تخضع أنابيب الخطوط لعمليات طلاء ومعالجة مختلفة، مثل الجلفنة أو الطلاء بالإيبوكسي أو أنظمة الحماية الكاثودية، لمقاومة التآكل وإطالة عمرها التشغيلي.

3. تحمل الضغط العالي ودرجة الحرارة

تم تصميم أنابيب الخطوط للعمل في ظل ظروف الضغط العالي. واعتمادًا على السائل المنقول والظروف البيئية، يجب أن تتحمل الأنابيب تقلبات كبيرة في درجات الحرارة. تحدد درجات الأنابيب، مثل API 5L، معايير الأداء لضغوط ودرجات حرارة مختلفة.

4. قابلية اللحام

نظرًا لأن خطوط الأنابيب عادةً ما يتم بناؤها في أقسام ولحامها معًا، فيجب أن تتمتع أنابيب الخطوط بخصائص لحام جيدة. تضمن قابلية اللحام اتصالًا آمنًا ومضادًا للتسرب بين أقسام الأنابيب، مما يساهم في سلامة خط الأنابيب بشكل عام.

أنواع أنابيب الخطوط

تتوفر أنابيب الخطوط بأنواع عديدة، كل منها يناسب احتياجات محددة. وفيما يلي النوعان الرئيسيان المستخدمان في نقل النفط والغاز والمياه:

1. خط الأنابيب بدون درزات

يتم تصنيع الأنابيب ذات الخطوط الملحومة بدون وصلات، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات الضغط العالي. يتم إنتاجها عن طريق لف الفولاذ الصلب في شكل أنبوب ثم بثقه إلى السُمك والقطر المطلوبين. توفر الأنابيب ذات الخطوط الملحومة قوة أعلى ومقاومة أفضل للتآكل والتشقق الناتج عن الإجهاد.

2. خط الأنابيب الملحوم

يتم تصنيع الأنابيب الملحومة عن طريق تشكيل الفولاذ المسطح على شكل أسطواني ولحام الحواف معًا. يمكن إنتاج الأنابيب الملحومة بأقطار كبيرة، مما يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة للتطبيقات ذات الضغط المنخفض إلى المتوسط. ومع ذلك، فإن الأنابيب الملحومة أكثر عرضة للإجهاد عند اللحام، لذلك غالبًا ما يتم استخدامها حيث تكون ضغوط التشغيل أقل.

التطبيقات الشائعة لأنابيب الخطوط

يتم استخدام الأنابيب الخطية في مجموعة واسعة من الصناعات، بما في ذلك:

1. ناقل الحركة بالزيت

في صناعة النفط، يتم استخدام أنابيب الخطوط لنقل النفط الخام من مواقع الاستخراج إلى المصافي. يجب أن تتحمل الأنابيب الضغط العالي والمواد المسببة للتآكل والظروف الكاشطة، مما يضمن النقل الآمن والمستمر لمسافات طويلة.

2. نقل الغاز الطبيعي

تتطلب خطوط أنابيب الغاز الطبيعي أنابيب خطوط قادرة على تحمل الضغوط العالية وتظل مقاومة للتسرب في ظل الظروف البيئية المتقلبة. كما تخضع أنابيب الخطوط المستخدمة في تطبيقات الغاز الطبيعي لاختبارات إضافية للتأكد من صلابتها ومقاومتها للكسر الهش، وخاصة في المناخات الباردة.

3. توزيع المياه

تُستخدم أنابيب الخطوط على نطاق واسع لتوزيع مياه الشرب ومياه الصرف الصحي والمياه الصناعية. وفي نقل المياه، تشكل مقاومة التآكل مصدر قلق كبير، وغالبًا ما يتم تطبيق الطلاءات أو البطانة، مثل ملاط الأسمنت أو البولي إيثيلين، لحماية الفولاذ وإطالة عمر الأنبوب.

4. انتقال المواد الكيميائية

تنقل خطوط الأنابيب في الصناعة الكيميائية مجموعة متنوعة من السوائل والغازات، وقد يكون بعضها تآكليًا أو خطيرًا. يجب أن تلبي خطوط الأنابيب المستخدمة في هذه التطبيقات معايير السلامة الصارمة لضمان عدم وجود تسربات أو أعطال قد تؤدي إلى أضرار بيئية أو مخاطر تتعلق بالسلامة.

المعايير الرئيسية لأنابيب الخطوط

تخضع أنابيب الخطوط المستخدمة في صناعات نقل النفط والغاز والمياه لمعايير دولية مختلفة، والتي تضمن أن الأنابيب تلبي متطلبات السلامة والأداء والجودة اللازمة. وتشمل بعض المعايير الأكثر شهرة ما يلي:

  • API 5L (معهد البترول الأمريكي):هذا هو المعيار الأكثر شيوعًا للأنابيب المستخدمة في نقل النفط والغاز. يحدد API 5L متطلبات مواد الأنابيب والخصائص الميكانيكية وطرق الاختبار.
  • ISO 3183 (المنظمة الدولية للمعايير):تغطي هذه المواصفة المواصفات الخاصة بأنابيب خطوط الصلب المستخدمة في أنظمة نقل الأنابيب في صناعات البترول والغاز الطبيعي. وتضمن المواصفة ISO 3183 تصنيع أنابيب الخطوط وفقًا لأفضل الممارسات العالمية.
  • ASME B31.8 (جمعية المهندسين الميكانيكيين الأمريكية):تركز هذه المواصفة على أنظمة أنابيب نقل وتوزيع الغاز. وهي توفر إرشادات حول تصميم خطوط الأنابيب والمواد المستخدمة في بنائها واختبارها وتشغيلها.
  • إن 10208-2 (المعيار الأوروبي):ينطبق هذا المعيار على الأنابيب الفولاذية المستخدمة في نقل السوائل أو الغازات القابلة للاشتعال في الدول الأوروبية. ويحدد معايير الأداء للمواد والأبعاد والاختبارات.

المعيار المشترك ودرجة الصلب

API 5L PSL1 

الخواص الميكانيكية لأنابيب الخط PSL1
درجة قوة الخضوع Rt0,5 Mpa (psi) قوة الشد Rm Mpa (psi) استطالة 50 مم أو 2 بوصة
A25/A25P ≥175 (25400) ≥310 (45000) بالعربية
أ ≥210 (30500) ≥335 (48600) بالعربية
ب ≥245 (35500) ≥415 (60200) بالعربية
X42 ≥290 (42100) ≥415 (60200) بالعربية
X46 ≥320 (46400) ≥435 (63100) بالعربية
X52 ≥360 (52200) ≥460(66700) بالعربية
X56 ≥390 (56600) ≥490 (71100) بالعربية
X60 ≥415 (60200) ≥520 (75400) بالعربية
X65 ≥450 (65300) ≥535 (77600) بالعربية
X70 ≥485 (70300) ≥570 (82700) بالعربية

API 5L PSL2

الخواص الميكانيكية لأنابيب الخط PSL2
درجة قوة الخضوع Rt0,5 Mpa (psi) قوة الشد Rm Mpa (psi) Rt0,5/RM استطالة 50 مم أو 2 بوصة
BR/BN/BQ 245(35500)-450(65300) 415(60200)-655(95000) .90.93 بالعربية
X42R/X42N/X42Q 290(42100)-495(71800) ≥415 (60200) .90.93 بالعربية
X46N/X46Q 320(46400)-525(76100) 435(63100)-655(95000) .90.93 بالعربية
X52N/X52Q 360(52200)-530(76900) 460(66700)-760(110200) .90.93 بالعربية
X56N/X56Q 390(56600)-545(79000) 490(71100)-760(110200) .90.93 بالعربية
X60N/X60Q 415(60200)-565(81900) 520(75400)-760(110200) .90.93 بالعربية
X65Q 450(65300)-600(87000) 535(77600)-760(110200) .90.93 بالعربية
X70Q 485(70300)-635(92100) 570(82700)-760(110200) .90.93 بالعربية

اعتبارات عملية لاختيار أنابيب الخطوط

عند اختيار خط الأنابيب لنقل النفط أو الغاز أو المياه، من الضروري مراعاة عدة عوامل لضمان الأداء الأمثل والسلامة. وفيما يلي بعض الاعتبارات الرئيسية:

1. ضغط التشغيل ودرجة الحرارة

يجب اختيار مادة الأنبوب وسمك الجدار بحيث يتحملان ضغط التشغيل ودرجة حرارة السائل المتوقعة. يمكن أن يؤدي الضغط الزائد إلى فشل خط الأنابيب، في حين أن عدم تحمل درجات الحرارة المرتفعة قد يؤدي إلى ضعف أو تشوه.

2. تآكل السائل

قد تتطلب السوائل المسببة للتآكل مثل النفط الخام أو بعض المواد الكيميائية طلاءات أو مواد متخصصة. إن اختيار أنبوب يتمتع بمقاومة التآكل المناسبة يمكن أن يطيل عمر خدمة خط الأنابيب بشكل كبير.

3. المسافة والتضاريس

يؤثر طول خط الأنابيب وموقعه على نوع خط الأنابيب المطلوب. على سبيل المثال، قد تحتاج خطوط الأنابيب التي تعبر المناطق الجبلية أو المناطق ذات درجات الحرارة الشديدة إلى أنابيب أكثر متانة وسمكًا لتحمل الضغوط والظروف البيئية.

4. الامتثال للأنظمة والسلامة

يعد الالتزام باللوائح المحلية والوطنية والدولية أمرًا بالغ الأهمية. تأكد من أن خط الأنابيب يلبي المعايير المطلوبة للمنطقة والصناعة التي سيتم استخدامه فيها. وهذا مهم بشكل خاص في الصناعات الخطرة مثل النفط والغاز، حيث يمكن أن تؤدي أعطال خطوط الأنابيب إلى عواقب بيئية وسلامة وخيمة.

خاتمة

تُعد أنابيب الخطوط مكونًا أساسيًا في صناعات نقل النفط والغاز والمياه. إن قوتها ومتانتها وقدرتها على تحمل الظروف القاسية تجعلها لا غنى عنها لنقل السوائل لمسافات طويلة. من خلال فهم الأنواع المختلفة من أنابيب الخطوط وتطبيقاتها والاعتبارات الرئيسية للاختيار، يمكن للمحترفين في هذه المجالات ضمان التشغيل الآمن والفعال لخطوط الأنابيب.

سواء كنت تعمل في مجال استخراج النفط أو توزيع الغاز الطبيعي أو البنية التحتية للمياه، فإن اختيار خط الأنابيب المناسب أمر ضروري للحفاظ على سلامة أنظمة النقل الخاصة بك. ضع دائمًا الجودة والسلامة والامتثال لمعايير الصناعة في المقام الأول لتحسين أداء خط الأنابيب ومنع الأعطال المكلفة.

ما هو طلاء الايبوكسي /FBE الانصهار للأنابيب الفولاذية؟

الأنابيب الخطية المطلية بالإيبوكسي (FBE) المندمجة

/في /بواسطة

تشير الأنابيب الفولاذية المضادة للتآكل إلى الأنابيب الفولاذية التي تتم معالجتها بواسطة تكنولوجيا مضادة للتآكل ويمكن أن تمنع أو تبطئ بشكل فعال ظاهرة التآكل الناجمة عن التفاعلات الكيميائية أو الكهروكيميائية في عملية النقل والاستخدام.
يتم استخدام الأنابيب الفولاذية المقاومة للتآكل بشكل رئيسي في البترول المنزلي والكيماويات والغاز الطبيعي والحرارة ومعالجة مياه الصرف الصحي ومصادر المياه والجسور والهياكل الفولاذية وغيرها من مجالات هندسة خطوط الأنابيب. تشمل الطلاءات المضادة للتآكل شائعة الاستخدام طلاء 3PE، طلاء 3PP، طلاء FBE، طلاء عازل برغوة البولي يوريثان، طلاء إيبوكسي سائل، طلاء قطران الفحم الإيبوكسي، إلخ.

ما هو طلاء مسحوق الإيبوكسي (FBE) المدمج المضاد للتآكل?

مسحوق الإيبوكسي المرتبط بالانصهار (FBE) هو نوع من المواد الصلبة التي يتم نقلها وتفريقها عن طريق الهواء كحامل ويتم تطبيقها على سطح منتجات الفولاذ المسخنة مسبقًا. يشكل الذوبان والتسوية والمعالجة طبقة موحدة مضادة للتآكل، والتي تتشكل تحت درجات حرارة عالية. يتميز الطلاء بمزايا التشغيل السهل، عدم التلوث، التأثير الجيد، مقاومة الانحناء، ومقاومة درجات الحرارة العالية. مسحوق الإيبوكسي عبارة عن طلاء غير سام بالحرارة، والذي يشكل طبقة هيكلية مترابطة عالية الوزن الجزيئي بعد المعالجة. إنه يتمتع بخصائص كيميائية ممتازة مضادة للتآكل وخصائص ميكانيكية عالية، وخاصة أفضل مقاومة للتآكل والالتصاق. إنه طلاء عالي الجودة مضاد للتآكل لخطوط الأنابيب الفولاذية تحت الأرض.

تصنيف طلاءات مسحوق الايبوكسي المنصهرة:

1) وفقًا لطريقة الاستخدام، يمكن تقسيمها إلى: طلاء FBE داخل الأنبوب، طلاء FBE خارج الأنبوب، وطلاء FBE داخل وخارج الأنبوب. ينقسم طلاء FBE الخارجي إلى طلاء FBE أحادي الطبقة وطلاء FBE مزدوج الطبقة (طلاء DPS).
2) وفقًا للاستخدام، يمكن تقسيمها إلى: طلاء FBE لخطوط أنابيب النفط والغاز الطبيعي، طلاء FBE لخطوط أنابيب مياه الشرب، طلاء FBE لخطوط أنابيب مكافحة الحرائق، طلاء لخطوط أنابيب التهوية المضادة للكهرباء الساكنة في مناجم الفحم، طلاء FBE لخطوط أنابيب مكافحة الحرائق خطوط الأنابيب الكيميائية، طلاء FBE لأنابيب حفر النفط، طلاء FBE لتجهيزات الأنابيب، إلخ.
3) وفقا لظروف المعالجة، يمكن تقسيمها إلى نوعين: المعالجة السريعة والمعالجة العادية. حالة المعالجة لمسحوق المعالجة السريعة بشكل عام هي 230 درجة مئوية/0.5 ~ 2 دقيقة، والتي تستخدم بشكل أساسي للرش الخارجي أو الهيكل المضاد للتآكل ثلاثي الطبقات. نظراً لوقت المعالجة القصير وكفاءة الإنتاج العالية، فهي مناسبة لتشغيل خط التجميع. حالة المعالجة لمسحوق المعالجة العادي تكون عمومًا أكثر من 230 درجة مئوية/5 دقائق. نظراً لوقت المعالجة الطويل والتسوية الجيدة للطلاء، فهو مناسب للرش داخل الأنابيب.

سمك طلاء FBE

300-500um

سمك طلاء DPS (طبقة مزدوجة FBE).

450-1000um

معيار الطلاء

سي / T0315، يمكن / وكالة الفضاء الكندية Z245.20،

عوا C213، س/CNPC38، الخ

يستخدم

مقاومة التآكل لخطوط الأنابيب الأرضية وتحت الماء

مزايا

قوة لاصقة ممتازة

مقاومة عزل عالية

مكافحة الشيخوخة

تجريد مكافحة الكاثود

مكافحة ارتفاع درجة الحرارة

مقاومة البكتيريا

تيار حماية الكاثود الصغير (فقط 1-5uA/m2)

 

مظهر

 مؤشر الأداء طريقة اختبار
الخصائص الحرارية سطح أملس، لون موحد، لا فقاعات، والشقوق والعطلات                                                       الفحص العيني

التفكيك الكاثودي 24 ساعة أو 48 ساعة (مم)

 .56.5

سي/T0315-2005

الخصائص الحرارية (تصنيف)

1-4

مسامية المقطع العرضي (تصنيف)

 1-4
مرونة 3 درجات مئوية (الطلب المحدد لدرجة الحرارة الدنيا + 3 درجات مئوية

لا مسار

مقاومة الصدمات 1.5J (-30 درجة مئوية)

 لا عطلة
التصاق 24 ساعة (تصنيف)

1-3

جهد الانهيار (MV/m)

 ≥30
المقاومة الجماعية (Ωm)

≥1*1013

طريقة مقاومة التآكل لمسحوق الايبوكسي المرتبط بالانصهار:

الطرق الرئيسية هي الرش الكهروستاتيكي، الرش الحراري، الشفط، الطبقة المميعة، الطلاء المتداول، إلخ. بشكل عام، يتم استخدام طريقة الرش الكهروستاتيكي الاحتكاكي، طريقة الشفط، أو طريقة الرش الحراري للطلاء في خط الأنابيب. تتميز طرق الطلاء العديدة هذه بخاصية مشتركة، وهي ضرورية قبل رش قطعة العمل المسخنة مسبقًا إلى درجة حرارة معينة، ومسحوق الذوبان عبارة عن نقطة اتصال وهي، يجب أن تكون الحرارة قادرة على جعل الفيلم يستمر في التدفق، ويغطي التدفق الإضافي سطح الفولاذ بالكامل الأنبوب، خاصة في التجويف الموجود على سطح الأنبوب الفولاذي، وعلى كلا الجانبين طلاء اللحام المنصهر في الجسر، مدمج بشكل وثيق مع الطلاء والأنبوب الفولاذي، تقليل المسام، والمعالجة خلال الوقت المحدد، آخر تبريد بالماء إنهاء عملية التصلب.

مقدمة لأنابيب الخط المطلية بـ 3LPE

/في /بواسطة

مقدمة

المواد الأساسية لـ 3خط أنابيب مطلي بـ LPE تشمل الأنابيب الفولاذية الملحومة باللولب والأنابيب الفولاذية الملحومة بالدرز المستقيم. تُستخدم الطلاءات المضادة للتآكل ثلاثية الطبقات المصنوعة من البولي إيثيلين (3LPE) على نطاق واسع في صناعة خطوط أنابيب النفط لمقاومتها الجيدة للتآكل ومقاومة نفاذية بخار الماء والخصائص الميكانيكية. تعد الطلاءات المضادة للتآكل 3LPE ضرورية لعمر خدمة خطوط الأنابيب المدفونة. يتم دفن بعض خطوط الأنابيب من نفس المادة تحت الأرض لعقود من الزمن دون تآكل، بينما تتسرب خطوط أخرى في غضون سنوات قليلة. والسبب هو أنها تستخدم طلاءات مختلفة.

هيكل خط الأنابيب المطلي بـ 3LPE

تتكون طلاءات 3PE المضادة للتآكل بشكل عام من ثلاث طبقات: الطبقة الأولى عبارة عن مسحوق إيبوكسي (FBE) >100um، والطبقة الثانية عبارة عن مادة لاصقة (AD) 170~250um، والطبقة الثالثة عبارة عن بولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) 1.8-3.7mm. في التشغيل الفعلي، يتم خلط المواد الثلاث ودمجها ومعالجتها لجعلها ملتصقة بقوة بأنبوب الفولاذ لتشكيل طلاء ممتاز مضاد للتآكل. تنقسم طرق المعالجة بشكل عام إلى نوعين: نوع اللف ونوع غلاف القالب الحلقي.

طلاء الأنابيب الفولاذية المضاد للتآكل 3LPE (طلاء البولي إيثيلين المضاد للتآكل ثلاثي الطبقات) هو نوع جديد من طلاء الأنابيب الفولاذية المضاد للتآكل والذي يجمع بذكاء بين طلاء 2PE الأوروبي المضاد للتآكل وطلاء FBE المستخدم على نطاق واسع في أمريكا الشمالية. وقد تم الاعتراف به واستخدامه دوليًا لأكثر من عشر سنوات.

الطبقة الأولى من أنبوب الفولاذ المضاد للتآكل 3LPE عبارة عن طلاء مضاد للتآكل من مسحوق الإيبوكسي، والطبقة الوسطى عبارة عن لاصق كوبوليمر مع مجموعات وظيفية متفرعة، والطبقة السطحية عبارة عن طلاء مضاد للتآكل من البولي إيثيلين عالي الكثافة.

يجمع طلاء 3LPE المضاد للتآكل بين مقاومة التآكل العالية والخواص الميكانيكية لراتنج الإيبوكسي والبولي إيثيلين. حتى الآن، تم الاعتراف به كأفضل طلاء مضاد للتآكل بأفضل أداء في العالم وتم استخدامه في العديد من المشاريع.

مزايا أنابيب الخطوط المطلية بـ 3LPE

تتعرض الأنابيب الفولاذية العادية للتآكل الشديد في بيئات الاستخدام القاسية، مما يقلل من عمر خدمة الأنابيب الفولاذية. كما أن عمر خدمة الأنابيب الفولاذية المقاومة للتآكل والعازلة للحرارة طويل نسبيًا، وعادة ما يكون حوالي 30-50 عامًا، كما يمكن للتركيب والاستخدام الصحيحين أيضًا تقليل تكلفة صيانة شبكة الأنابيب. يمكن أيضًا تجهيز الأنابيب الفولاذية المقاومة للتآكل والعازلة للحرارة بنظام إنذار للكشف تلقائيًا عن أخطاء تسرب شبكة الأنابيب، وتحديد موقع الخطأ بدقة، والإنذار تلقائيًا.

تتميز أنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل والعزل الحراري 3LPE بأداء جيد في الحفاظ على الحرارة، وفقدان الحرارة هو 25% فقط من الأنابيب التقليدية. يمكن للتشغيل طويل الأمد توفير الكثير من الموارد وتقليل تكاليف الطاقة بشكل كبير. في الوقت نفسه، لا يزال يتمتع بمقاومة قوية للماء والتآكل. يمكن دفنها مباشرة تحت الأرض أو في الماء دون إنشاء خندق منفصل، كما أن البناء بسيط وسريع وشامل. التكلفة أيضًا منخفضة نسبيًا، ولديها مقاومة جيدة للتآكل ومقاومة للصدمات في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة، ويمكن أيضًا دفنها مباشرة في التربة المتجمدة.

تطبيق أنابيب الخطوط المطلية بـ 3LPE

بالنسبة لأنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل 3PE، يعرف الكثير من الناس شيئًا واحدًا فقط ولا يعرفون شيئًا آخر. دورها واسع النطاق حقًا، ومناسبة لإمدادات المياه الجوفية والصرف الصحي، والرش تحت الأرض، والتهوية بالضغط الإيجابي والسلبي، واستخراج الغاز، ورشاشات الحرائق، وشبكات الأنابيب الأخرى. خطوط أنابيب نقل الخبث والنفايات والمياه العائدة لمياه العمليات في محطات الطاقة الحرارية. تتمتع بإمكانية تطبيق ممتازة لأنابيب إمداد المياه لأنظمة مكافحة الرش ورش المياه. أغلفة حماية الكابلات للطاقة والاتصالات والطرق وما إلى ذلك. إنها مناسبة لإمدادات المياه للمباني الشاهقة، وشبكات أنابيب الطاقة الحرارية، ومحطات المياه، ونقل الغاز، ونقل المياه المدفونة، وخطوط الأنابيب الأخرى. خطوط أنابيب النفط، والصناعات الكيميائية والصيدلانية، وصناعات الطباعة والصباغة، وأنابيب تصريف معالجة مياه الصرف الصحي، وأنابيب الصرف الصحي، ومشاريع مكافحة التآكل البيولوجية. يمكن القول أن أنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل 3LPE لا غنى عنها في التطبيق الحالي وبناء أنابيب الري الزراعي، وأنابيب الآبار العميقة، وأنابيب الصرف الصحي، وشبكات الأنابيب الأخرى. وأعتقد أنه من خلال توسيع التكنولوجيا، سيتم تحقيق إنجازات أكثر تألقًا في المستقبل.

إذا كنت بحاجة إلى أي نوع من أنابيب الصلب المطلية بطلاء مضاد للتآكل مثل أنابيب الصلب المطلية بـ 3LPE /FBE /3LPP/LE/International Brand Paints (AkzoNobel/Hempel/3M/Jotun)، وما إلى ذلك، فلا تتردد في التواصل معنا [email protected].