NACE MR0175 vs. NACE MR0103

Jaký je rozdíl mezi NACE MR0175 a NACE MR0103?

/v /přidal

V průmyslových odvětvích, jako je těžba ropy a zemního plynu, kde jsou zařízení a infrastruktura běžně vystaveny drsnému prostředí, je výběr materiálů, které odolá korozivním podmínkám, zásadní. Dva klíčové standardy, které řídí výběr materiálu pro prostředí obsahující sirovodík (H2S), jsou NACE MR0175 a NACE MR0103. Zatímco obě normy mají za cíl zabránit praskání sulfidovým napětím (SSC) a jiným formám poškození způsobeného vodíkem, jsou navrženy pro různé aplikace a prostředí. Tento blog poskytuje komplexní přehled rozdílů mezi těmito dvěma důležitými standardy.

Úvod do norem NACE

NACE International, nyní součást Asociace pro ochranu a výkon materiálů (AMPP), vyvinula jak NACE MR0175, tak NACE MR0103, aby se vypořádala s výzvami, které představují kyselá prostředí služeb – prostředí obsahující H2S. Tato prostředí mohou vést k různým formám koroze a praskání, které mohou narušit integritu materiálů a potenciálně vést ke katastrofickým poruchám. Primárním účelem těchto norem je poskytnout pokyny pro výběr materiálů, které mohou odolat těmto škodlivým účinkům.

Rozsah a použití

NACE MR0175

  • Primární zaměření: NACE MR0175, také známý jako ISO 15156, je primárně určen pro ropný a plynárenský průmysl. To zahrnuje průzkum, vrtání, výrobu a přepravu uhlovodíků.
  • Prostředí: Norma pokrývá materiály používané v kyselém prostředí, se kterým se setkáváme při těžbě ropy a plynu. To zahrnuje zařízení pro spád, součásti ústí vrtu, potrubí a rafinérie.
  • Globální použití: NACE MR0175 je celosvětově uznávaný standard a je široce používán v ropných a plynárenských provozech, aby byla zajištěna bezpečnost a spolehlivost materiálů v kyselém prostředí.

NACE MR0103

  • Primární zaměření: NACE MR0103 je speciálně navržen pro rafinérský a petrochemický průmysl se zaměřením na navazující operace.
  • Prostředí: Norma platí pro zpracovatelská zařízení, kde je přítomen sirovodík, zejména ve vlhkém prostředí H2S. Je přizpůsoben podmínkám vyskytujícím se v rafinérských jednotkách, jako jsou jednotky na hydrozpracování, kde je značné riziko sulfidového praskání pod napětím.
  • Specifické pro obor: Na rozdíl od NACE MR0175, který se používá v širším spektru aplikací, je NACE MR0103 úžeji zaměřen na rafinérský sektor.

Materiálové požadavky

NACE MR0175

  • Možnosti materiálu: NACE MR0175 nabízí širokou škálu materiálových možností, včetně uhlíkových ocelí, nízkolegovaných ocelí, nerezových ocelí, slitin na bázi niklu a dalších. Každý materiál je kategorizován na základě jeho vhodnosti pro specifická kyselá prostředí.
  • Kvalifikace: Materiály musí splňovat přísná kritéria, aby byly kvalifikovány pro použití, včetně odolnosti vůči SSC, vodíkem indukovanému praskání (HIC) a sulfidovému koroznímu praskání (SSCC).
  • Environmentální limity: Norma definuje limity parciálního tlaku H₂S, teploty, pH a dalších faktorů prostředí, které určují vhodnost materiálu pro kyselé prostředí.

NACE MR0103

  • Materiálové požadavky: NACE MR0103 se zaměřuje na materiály, které odolávají SSC v prostředí rafinace. Poskytuje specifická kritéria pro materiály, jako jsou uhlíkové oceli, nízkolegované oceli a některé nerezové oceli.
  • Zjednodušené pokyny: Ve srovnání s MR0175 jsou pokyny pro výběr materiálu v MR0103 přímočařejší a odrážejí více kontrolované a konzistentní podmínky, které se obvykle vyskytují v rafinačních operacích.
  • Výrobní proces: Norma také uvádí požadavky na svařování, tepelné zpracování a výrobu, aby se zajistilo, že si materiály udrží odolnost vůči praskání.

Certifikace a shoda

NACE MR0175

  • Osvědčení: Shoda s NACE MR0175 je často vyžadována regulačními orgány a je zásadní pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti zařízení v kyselých ropných a plynárenských provozech. Na normu se odkazuje v mnoha mezinárodních předpisech a smlouvách.
  • Dokumentace: K prokázání, že materiály splňují specifická kritéria uvedená v MR0175, je obvykle vyžadována podrobná dokumentace. To zahrnuje chemické složení, mechanické vlastnosti a testování odolnosti vůči kyselým provozním podmínkám.

NACE MR0103

  • Osvědčení: Shoda s NACE MR0103 je obvykle vyžadována ve smlouvách na zařízení a materiály používané v rafinérských a petrochemických závodech. Zajišťuje, že vybrané materiály dokážou odolat specifickým výzvám, které představuje prostředí rafinérií.
  • Zjednodušené požadavky: I když jsou požadavky na dokumentaci a testování pro shodu s MR0103 stále přísné, jsou často méně složité než požadavky na MR0175, což odráží odlišné podmínky prostředí a rizika při rafinaci ve srovnání s předchozími operacemi.

Testování a kvalifikace

NACE MR0175

  • Přísné testování: Materiály musí projít rozsáhlým testováním, včetně laboratorních testů na SSC, HIC a SSCC, aby se kvalifikovaly pro použití v kyselém prostředí.
  • Globální standardy: Norma je v souladu s mezinárodními testovacími postupy a často vyžaduje, aby materiály splňovaly přísná výkonnostní kritéria v nejdrsnějších podmínkách, jaké se vyskytují v ropných a plynárenských provozech.

NACE MR0103

  • Cílené testování: Požadavky na testování jsou zaměřeny na specifické podmínky prostředí rafinérií. To zahrnuje testování odolnosti vůči mokrému H2S, SSC a dalším relevantním formám praskání.
  • Specifické pro aplikaci: Testovací protokoly jsou přizpůsobeny potřebám rafinačních procesů, které obvykle zahrnují méně náročné podmínky než ty, které se vyskytují v předcházejících provozech.

Závěr

I když NACE MR0175 a NACE MR0103 obě plní zásadní funkci prevence sulfidového napěťového praskání a jiných forem environmentálního praskání v kyselém prostředí, jsou navrženy pro různé aplikace.

  • NACE MR0175 je standardem pro těžbu ropy a zemního plynu, který pokrývá širokou škálu materiálů a podmínek prostředí s přísnými testovacími a kvalifikačními procesy.
  • NACE MR0103 je přizpůsoben pro rafinérský průmysl se zaměřením na následné operace s jednoduššími a cílenějšími kritérii výběru materiálu.

Pochopení rozdílů mezi těmito normami je zásadní pro výběr správných materiálů pro vaši konkrétní aplikaci a pro zajištění bezpečnosti, spolehlivosti a dlouhé životnosti vaší infrastruktury v prostředích, kde se vyskytuje sirovodík.

Vodíkem indukované praskání HIC

Environmentální praskání: HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, SCC

/v /přidal

V průmyslových odvětvích, kde jsou materiály vystaveny drsnému prostředí – jako je ropa a plyn, chemické zpracování a výroba energie – je kriticky důležité pochopit a předcházet praskání v prostředí. Tyto typy prasklin mohou vést ke katastrofickým poruchám, nákladným opravám a významným bezpečnostním rizikům. Tento blogový příspěvek poskytne podrobný a profesionální přehled různých forem environmentálního crackingu, včetně jejich rozpoznání, základních mechanismů a strategií prevence.

1. Vodíkové puchýře (HB)

Uznání:
Vodíkové puchýře jsou charakterizovány tvorbou puchýřů nebo vyboulenin na povrchu materiálu. Tyto puchýře jsou výsledkem toho, že atomy vodíku pronikají materiálem a hromadí se na vnitřních defektech nebo inkluzích, vytvářejí molekuly vodíku, které vytvářejí lokalizovaný vysoký tlak.

Mechanismus:
Atomy vodíku difundují do materiálu, typicky uhlíkové oceli, a rekombinují se na molekulární vodík v místech nečistot nebo dutin. Tlak z těchto molekul vodíku vytváří puchýře, které mohou oslabit materiál a vést k další degradaci.

Prevence:

  • Výběr materiálu: Použití materiálů s nízkým obsahem nečistot, zejména ocelí s nízkým obsahem síry.
  • Ochranné nátěry: Aplikace nátěrů, které zabraňují pronikání vodíku.
  • Katodická ochrana: Realizace systémů katodové ochrany pro snížení absorpce vodíku.

2. Vodíkem indukované krakování (HIC)

Uznání:
Vodíkem indukované praskání (HIC) se pozná podle vnitřních trhlin, které často probíhají paralelně se směrem válcování materiálu. Tyto trhliny se obvykle nacházejí podél hranic zrn a nezasahují až k povrchu materiálu, což ztěžuje jejich detekci, dokud nedojde k významnému poškození.

Mechanismus:
Podobně jako u vodíkových puchýřů, atomy vodíku vstupují do materiálu a rekombinují se za vzniku molekulárního vodíku uvnitř vnitřních dutin nebo vměstků. Tlak generovaný těmito molekulami způsobuje vnitřní praskání, což ohrožuje strukturální integritu materiálu.

Prevence:

  • Výběr materiálu: Vyberte si oceli s nízkým obsahem síry se sníženým obsahem nečistot.
  • Tepelné zpracování: Použijte správné procesy tepelného zpracování pro zjemnění mikrostruktury materiálu.
  • Ochranná opatření: K inhibici absorpce vodíku používejte povlaky a katodovou ochranu.

3. Praskání vyvolané vodíkem (SOHIC)

Uznání:
SOHIC je forma vodíkem indukovaného praskání, ke kterému dochází za přítomnosti vnějšího tahového napětí. Rozpozná se podle charakteristického stupňovitého nebo schodovitého vzoru trhlin, který je často pozorován v blízkosti svarů nebo jiných vysoce namáhaných oblastí.

Mechanismus:
Kombinace vodíkem indukovaného praskání a tahového napětí vede k závažnějšímu a zřetelnějšímu vzoru praskání. Přítomnost napětí zhoršuje účinky vodíkového křehnutí, což způsobuje postupné šíření trhliny.

Prevence:

  • Zvládání stresu: Implementujte ošetření odlehčující napětí, abyste snížili zbytková napětí.
  • Výběr materiálu: Používejte materiály s vyšší odolností proti vodíkové křehkosti.
  • Ochranná opatření: Aplikujte ochranné nátěry a katodovou ochranu.

4. Sulfidové krakování stresu (SSC)

Uznání:
Sulfidové praskání napětím (SSC) se projevuje jako křehké trhliny ve vysokopevnostních ocelích vystavených prostředí obsahujícím sirovodík (H2S). Tyto trhliny jsou často mezikrystalové a mohou se rychle šířit při namáhání v tahu, což vede k náhlému a katastrofickému selhání.

Mechanismus:
V přítomnosti sirovodíku jsou atomy vodíku absorbovány materiálem, což vede ke křehnutí. Toto zkřehnutí snižuje schopnost materiálu odolávat namáhání v tahu, což má za následek křehký lom.

Prevence:

  • Výběr materiálu: Použití materiálů odolných vůči kyselému provozu s kontrolovanou úrovní tvrdosti.
  • Kontrola prostředí: Snížení expozice sirovodíku nebo použití inhibitorů k minimalizaci jeho dopadu.
  • Ochranné nátěry: Aplikace nátěrů, které působí jako bariéry proti sirovodíku.

5. Postupné praskání (SWC)

Uznání:
Postupné praskání, známé také jako postupné vodíkové praskání, se vyskytuje u vysokopevnostních ocelí, zejména ve svařovaných konstrukcích. Rozpozná se podle klikatého nebo schodovitého vzoru trhlin, který je typicky pozorován v blízkosti svarů.

Mechanismus:
K postupnému praskání dochází v důsledku kombinovaných účinků vodíkového křehnutí a zbytkového napětí ze svařování. Trhlina se šíří stupňovitě po nejslabší dráze materiálem.

Prevence:

  • Tepelné zpracování: Ke snížení zbytkového pnutí použijte tepelné zpracování před a po svařování.
  • Výběr materiálu: Zvolte materiály s lepší odolností vůči vodíkovému křehnutí.
  • Vypalování vodíku: Po svařování zaveďte postupy vypalování vodíku, abyste odstranili absorbovaný vodík.

6. Stresové praskání zinku (SZC)

Uznání:
K praskání zinkem pod napětím (SZC) dochází u pozinkovaných (galvanizovaných) ocelí. Pozná se podle mezikrystalových trhlin, které mohou vést k delaminaci zinkového povlaku a následnému strukturálnímu selhání podkladové oceli.

Mechanismus:
SZC je způsobeno kombinací tahového napětí v zinkovém povlaku a vystavením koroznímu prostředí. Napětí v povlaku spolu s faktory prostředí vede k mezikrystalovému praskání a selhání.

Prevence:

  • Kontrola povlaku: Zajistěte správnou tloušťku zinkového povlaku, aby nedošlo k nadměrnému namáhání.
  • Úvahy o designu: Vyvarujte se ostrých ohybů a rohů, které koncentrují stres.
  • Kontrola prostředí: Snižte vystavení korozivnímu prostředí, které by mohlo zhoršit praskání.

7. Praskání vodíkového napětí (HSC)

Uznání:
Vodíkové praskání pod napětím (HSC) je forma vodíkového křehnutí, ke kterému dochází u vysokopevnostních ocelí vystavených vodíku. Je charakterizován náhlým křehkým lomem při namáhání v tahu.

Mechanismus:
Atomy vodíku difundují do oceli a způsobují křehnutí. Tato křehkost výrazně snižuje houževnatost materiálu, díky čemuž je náchylný k praskání a náhlému selhání při namáhání.

Prevence:

  • Výběr materiálu: Vybírejte materiály s nižší náchylností k vodíkové křehkosti.
  • Kontrola prostředí: Minimalizujte expozici vodíku během zpracování a servisu.
  • Ochranná opatření: Aplikujte ochranné nátěry a použijte katodickou ochranu, abyste zabránili vnikání vodíku.

8. Vodíková křehkost (HE)

Uznání:
Vodíková křehkost (HE) je obecný termín pro ztrátu tažnosti a následné praskání nebo lom materiálu v důsledku absorpce vodíku. Často se pozná podle náhlé a křehké zlomeniny.

Mechanismus:
Atomy vodíku vstupují do mřížkové struktury kovu, což způsobuje výrazné snížení tažnosti a houževnatosti. Při namáhání je zkřehlý materiál náchylný k praskání a poruchám.

Prevence:

  • Výběr materiálu: Používejte materiály, které jsou odolné vůči vodíkové křehkosti.
  • Řízení vodíku: Ovládejte expozici vodíku během výroby a servisu, abyste zabránili absorpci.
  • Ochranné nátěry: Naneste povlaky, které zabraňují pronikání vodíku do materiálu.

9. Korozní praskání (SCC)

Uznání:
Korozní praskání pod napětím (SCC) je charakterizováno přítomností jemných trhlin, které obvykle začínají na povrchu materiálu a šíří se jeho tloušťkou. SCC nastává, když je materiál vystaven specifickému koroznímu prostředí, zatímco je namáhán tahem.

Mechanismus:
SCC je výsledkem kombinovaných účinků tahového napětí a korozního prostředí. Například chloridy indukovaný SCC je běžným problémem u nerezových ocelí, kde chloridové ionty usnadňují iniciaci trhlin a jejich šíření pod napětím.

Prevence:

  • Výběr materiálu: Vybírejte materiály s odolností vůči konkrétnímu typu samozhutnitelného betonu relevantního pro životní prostředí.
  • Kontrola prostředí: Snižte koncentraci korozivních látek, jako jsou chloridy, v provozním prostředí.
  • Zvládání stresu: Použijte žíhání s odlehčením pnutí a pečlivý návrh, abyste minimalizovali zbytková napětí, která mohou přispívat k SCC.

Závěr

Environmentální praskání představuje složitou a mnohostrannou výzvu pro průmyslová odvětví, kde je kritická integrita materiálu. Pochopení specifických mechanismů za každým typem praskání – jako je HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE a SCC – je zásadní pro účinnou prevenci. Implementací strategií, jako je výběr materiálu, zvládání stresu, kontrola životního prostředí a ochranné nátěry, mohou průmyslová odvětví významně snížit rizika spojená s těmito formami praskání a zajistit bezpečnost, spolehlivost a dlouhou životnost své infrastruktury.

S technologickým pokrokem se budou vyvíjet i metody boje proti popraskání životního prostředí, díky čemuž je neustálý výzkum a vývoj životně důležitý pro zachování integrity materiálu ve stále náročnějších prostředích.

Stavba nádrží na skladování ropy: Výpočet požadavků na ocelový plech

Jak vypočítat počet ocelových desek pro nádrže na skladování ropy

/v /přidal

Stavba nádrží na skladování ropy vyžaduje přesné plánování a přesné výpočty k zajištění strukturální integrity, bezpečnosti a hospodárnosti. Pro nádrže konstruované pomocí desky z uhlíkové oceli, určení množství a uspořádání těchto desek je zásadní. V tomto blogu prozkoumáme proces výpočtu počtu ocelových plátů potřebných pro konstrukci tří válcových nádrží na skladování oleje na konkrétním příkladu pro ilustraci příslušných kroků.

Specifikace projektu

Požadavky zákazníka:

  • Možnosti tloušťky desky: Desky z uhlíkové oceli 6 mm, 8 mm a 10 mm
  • Rozměry desky: Šířka: 2200 mm, Délka: 6000 mm

Specifikace nádrže:

  • Počet nádrží: 3
  • Objem jednotlivé nádrže: 3000 metrů krychlových
  • Výška: 12 metrů
  • Průměr: 15,286 metrů

Kroky k výpočtu množství ocelového plechu pro tři válcové nádrže na skladování oleje

Krok 1: Vypočítejte povrchovou plochu jedné nádrže

Plocha povrchu každé nádrže je součtem povrchových ploch válcového pláště, dna a střechy.

1. Vypočítejte obvod a plochu pláště

2. Vypočítejte plochu dna a střechy

 

Krok 2: Vypočítejte celkovou plochu povrchu pro všechny nádrže

Krok 3: Určete požadovaný počet ocelových plátů

Krok 4: Přidělte tloušťku desky

Chcete-li optimalizovat strukturální integritu a náklady nádrží, přidělte různé tloušťky plechů pro různé části každé nádrže:

  • 6mm desky: Použití pro střechy, kde je menší konstrukční namáhání.
  • 8mm desky: Aplikujte na horní části pláště nádrže, kde je mírné namáhání.
  • 10mm desky: Použití pro dna a spodní části skořepin, kde je namáhání nejvyšší v důsledku hmotnosti skladovaného oleje.

Krok 5: Příklad přidělení desek pro každou nádrž

Spodní desky:

  • Požadovaná plocha na nádrž: 183,7 metrů čtverečních
  • Tloušťka desky: 10 mm
  • Počet desek na nádrž: [183.7/13.2] desky
  • Celkem za 3 nádrže: 14 × 3 desky

Skořápkové desky:

  • Požadovaná plocha na nádrž: 576 metrů čtverečních
  • Tloušťka desky: 10 mm (spodní část), 8 mm (horní část)
  • Počet desek na nádrž: [576/13.2] desky
    • Spodní část (10 mm): Přibližně 22 talířů na nádrž
    • Horní část (8 mm): Přibližně 22 talířů na nádrž
  • Celkem za 3 nádrže: 44 × 3 desky

Střešní plechy:

  • Požadovaná plocha na nádrž: 183,7 metrů čtverečních
  • Tloušťka desky: 6 mm
  • Počet desek na nádrž: [183.7/13.2] desky
  • Celkem za 3 nádrže: 14 × 3 = desky

Úvahy o přesných výpočtech

  • Příspěvek na korozi: Zahrňte dodatečnou tloušťku, abyste zohlednili budoucí korozi.
  • Plýtvání: Zvažte plýtvání materiálem kvůli řezání a montáži, obvykle přidáním 5-10% materiálu navíc.
  • Kódy designu: Při určování tloušťky plechu a konstrukce nádrže zajistěte shodu s příslušnými konstrukčními předpisy a normami, jako je API 650.

Závěr

Konstrukce nádrží na skladování oleje z desek z uhlíkové oceli vyžaduje přesné výpočty k zajištění materiálové účinnosti a strukturální integrity. Přesným určením plochy povrchu a zvážením vhodných tlouštěk plechů můžete odhadnout počet plechů potřebných pro stavbu nádrží, které splňují průmyslové standardy a požadavky zákazníků. Tyto výpočty tvoří základ pro úspěšnou stavbu nádrže a umožňují efektivní nákup materiálu a plánování projektu. Ať už jde o nový projekt nebo modernizaci stávajících nádrží, tento přístup zajišťuje robustní a spolehlivá řešení skladování oleje, která jsou v souladu s nejlepšími technickými postupy. Pokud máte nový projekt zásobníku LNG, leteckého paliva nebo ropy, neváhejte nás kontaktovat [email protected] pro optimální nabídku ocelového plechu.

Povlak 3LPE vs povlak 3LPP

3LPE vs 3LPP: Komplexní srovnání nátěrů potrubí

/v /přidal

Povlaky potrubí jsou rozhodující pro ochranu ocelových potrubí před korozí a dalšími faktory prostředí. Mezi nejčastěji používané nátěry patří 3vrstvý polyetylén (3LPE) a 3vrstvý polypropylen (3LPP) nátěry. Oba povlaky nabízejí robustní ochranu, ale liší se z hlediska aplikace, složení a výkonu. Tento blog poskytne podrobné srovnání mezi nátěry 3LPE a 3LPP se zaměřením na pět klíčových oblastí: výběr nátěru, složení nátěru, výkon nátěru, konstrukční požadavky a stavební proces.

1. Výběr povlaku

3LPE povlak:

  • Používání: 3LPE je široce používán v ropném a plynárenském průmyslu pro pobřežní a pobřežní potrubí. Je zvláště vhodný pro prostředí, kde je vyžadována střední teplotní odolnost a vynikající mechanická ochrana.
  • Teplotní rozsah: Povlak 3LPE se typicky používá pro potrubí provozovaná při teplotách v rozmezí od -40 °C do 80 °C.
  • Zvážení nákladů: 3LPE je obecně nákladově efektivnější než 3LPP, což z něj dělá oblíbenou volbu pro projekty s omezeným rozpočtem, kde jsou teplotní požadavky v rozsahu, který podporuje.

3LPP povlak:

  • Používání: 3LPP je upřednostňován v prostředí s vysokou teplotou, jako jsou hlubinná potrubí na moři a potrubí přepravující horké tekutiny. Používá se také v oblastech, kde je zapotřebí vynikající mechanická ochrana.
  • Teplotní rozsah: Povlaky 3LPP vydrží vyšší teploty, typicky mezi -20 °C až 140 °C, díky čemuž jsou vhodné pro náročnější aplikace.
  • Zvážení nákladů: Povlaky 3LPP jsou dražší kvůli své vynikající teplotní odolnosti a mechanickým vlastnostem, ale jsou nezbytné pro potrubí, která pracují v extrémních podmínkách.

Shrnutí výběru: Volba mezi 3LPE a 3LPP primárně závisí na provozní teplotě potrubí, podmínkách prostředí a rozpočtu. 3LPE je ideální pro projekty s nízkou teplotou a náklady, zatímco 3LPP je preferován pro prostředí s vysokou teplotou a tam, kde je nezbytná zvýšená mechanická ochrana.

2. Složení povlaku

Složení povlaku 3LPE:

  • Vrstva 1: Fusion Bonded Epoxid (FBE): Nejvnitřnější vrstva poskytuje vynikající přilnavost k ocelovému podkladu a působí jako primární vrstva ochrany proti korozi.
  • Vrstva 2: Kopolymerové lepidlo: Tato vrstva spojuje vrstvu FBE s polyetylenovým vrchním nátěrem, čímž zajišťuje silnou přilnavost a dodatečnou ochranu proti korozi.
  • Vrstva 3: Polyethylen (PE): Vnější vrstva polyetylenu poskytuje mechanickou ochranu proti fyzickému poškození při manipulaci, přepravě a instalaci.

Složení nátěru 3LPP:

  • Vrstva 1: Fusion Bonded Epoxid (FBE): Podobně jako u 3LPE slouží vrstva FBE v 3LPP jako primární antikorozní ochrana a spojovací vrstva.
  • Vrstva 2: Kopolymerové lepidlo: Tato adhezivní vrstva spojuje FBE s polypropylenovým vrchním nátěrem a zajišťuje silnou adhezi.
  • Vrstva 3: Polypropylen (PP): Vnější vrstva polypropylenu nabízí vynikající mechanickou ochranu a vyšší teplotní odolnost ve srovnání s polyethylenem.

Shrnutí složení: Oba povlaky sdílejí podobnou strukturu, s vrstvou FBE, kopolymerním lepidlem a vnější ochrannou vrstvou. Materiál vnější vrstvy se však liší – polyethylen v 3LPE a polypropylen v 3LPP – což vede k rozdílům ve výkonnostních charakteristikách.

3. Výkon povlaku

Výkon povlaku 3LPE:

  • Teplotní odolnost: 3LPE funguje dobře v prostředí se střední teplotou, ale nemusí být vhodný pro teploty přesahující 80 °C.
  • Mechanická ochrana: Polyetylenová vnější vrstva poskytuje vynikající odolnost proti fyzickému poškození, díky čemuž je vhodná pro pobřežní i pobřežní potrubí.
  • Odolnost proti korozi: Kombinace vrstev FBE a PE nabízí robustní ochranu proti korozi, zejména ve vlhkém nebo mokrém prostředí.
  • Chemická odolnost: 3LPE nabízí dobrou odolnost vůči chemikáliím, ale je méně účinný v prostředí s agresivním chemickým působením ve srovnání s 3LPP.

Výkon povlaku 3LPP:

  • Teplotní odolnost: 3LPP je navržen tak, aby odolal vyšším teplotám, až do 140 °C, takže je ideální pro potrubí přepravující horké tekutiny nebo umístěné v prostředí s vysokou teplotou.
  • Mechanická ochrana: Polypropylenová vrstva poskytuje vynikající mechanickou ochranu, zejména v hlubinných pobřežních potrubích, kde jsou vnější tlaky a fyzické namáhání vyšší.
  • Odolnost proti korozi: 3LPP nabízí vynikající ochranu proti korozi, podobnou 3LPE, ale s lepším výkonem v prostředí s vyšší teplotou.
  • Chemická odolnost: 3LPP má vynikající chemickou odolnost, takže je vhodnější pro prostředí s agresivními chemikáliemi nebo uhlovodíky.

Shrnutí výkonu: 3LPP překonává 3LPE v prostředí s vysokou teplotou a poskytuje lepší mechanickou a chemickou odolnost. 3LPE je však stále vysoce účinný pro mírné teploty a méně agresivní prostředí.

4. Stavební požadavky

Stavební požadavky 3LPE:

  • Příprava povrchu: Správná příprava povrchu je rozhodující pro účinnost nátěru 3LPE. Ocelový povrch musí být očištěn a zdrsněn, aby se dosáhlo potřebné adheze pro vrstvu FBE.
  • Podmínky aplikace: Aplikace nátěru 3LPE musí být prováděna v kontrolovaném prostředí, aby byla zajištěna správná adheze každé vrstvy.
  • Specifikace tloušťky: Tloušťka každé vrstvy je kritická, přičemž celková tloušťka se obvykle pohybuje od 1,8 mm do 3,0 mm, v závislosti na zamýšleném použití potrubí.

Stavební požadavky 3LPP:

  • Příprava povrchu: Stejně jako u 3LPE je klíčová příprava povrchu. Ocel musí být očištěna, aby se odstranily veškeré nečistoty, a zdrsněna, aby byla zajištěna správná přilnavost vrstvy FBE.
  • Podmínky aplikace: Proces nanášení 3LPP je podobný jako u 3LPE, ale často vyžaduje přesnější řízení kvůli vyšší teplotní odolnosti povlaku.
  • Specifikace tloušťky: Povlaky 3LPP jsou typicky silnější než 3LPE, přičemž celková tloušťka se pohybuje od 2,0 mm do 4,0 mm, v závislosti na konkrétní aplikaci.

Shrnutí stavebních požadavků: 3LPE i 3LPP vyžadují pečlivou přípravu povrchu a kontrolované aplikační prostředí. Povlaky 3LPP však obecně vyžadují silnější aplikace, aby dosáhly svých zvýšených ochranných vlastností.

5. Stavební proces

Stavební proces 3LPE:

  1. Čištění povrchu: Ocelová trubka se čistí pomocí metod, jako je abrazivní otryskání, aby se odstranila rez, vodní kámen a další nečistoty.
  2. Aplikace FBE: Vyčištěná trubka se předehřeje a elektrostaticky se nanese vrstva FBE, která zajistí pevné spojení s ocelí.
  3. Aplikace lepicí vrstvy: Na vrstvu FBE se nanese kopolymerní lepidlo, které spojí FBE s vnější polyetylenovou vrstvou.
  4. Aplikace vrstvy PE: Polyetylenová vrstva je vytlačována na trubku, poskytuje mechanickou ochranu a dodatečnou odolnost proti korozi.
  5. Chlazení a kontrola: Potažená trubka je ochlazena, zkontrolována na vady a připravena k přepravě.

Stavební proces 3LPP:

  1. Čištění povrchu: Podobně jako u 3LPE je ocelová trubka důkladně vyčištěna, aby byla zajištěna správná adheze nátěrových vrstev.
  2. Aplikace FBE: Vrstva FBE se nanáší na předehřátou trubku a slouží jako primární vrstva ochrany proti korozi.
  3. Aplikace lepicí vrstvy: Na vrstvu FBE je naneseno kopolymerní lepidlo, které zajišťuje pevné spojení s polypropylenovým vrchním nátěrem.
  4. Aplikace vrstvy PP: Polypropylenová vrstva je nanášena extruzí, která poskytuje vynikající mechanickou a teplotní odolnost.
  5. Chlazení a kontrola: Trubka je ochlazena, zkontrolována na závady a připravena k nasazení.

Shrnutí stavebního procesu: Konstrukční procesy pro 3LPE a 3LPP jsou podobné, s rozdíly především v materiálech použitých pro vnější ochrannou vrstvu. Oba procesy vyžadují pečlivou kontrolu teploty, čistoty a tloušťky vrstvy, aby byl zajištěn optimální výkon.

Závěr

Výběr mezi povlaky 3LPE a 3LPP závisí na několika faktorech, včetně provozní teploty, podmínek prostředí, mechanického namáhání a rozpočtu.

  • 3LPE je ideální pro potrubí provozovaná při mírných teplotách a tam, kde náklady hrají významnou roli. Poskytuje vynikající odolnost proti korozi a mechanickou ochranu pro většinu aplikací na pevnině i na moři.
  • 3LPP, na druhé straně je preferovanou volbou pro prostředí s vysokou teplotou a aplikace vyžadující vynikající mechanickou ochranu. Jeho vyšší cena je odůvodněna zvýšeným výkonem v náročných podmínkách.

Pochopení specifických požadavků vašeho projektu potrubí je zásadní pro výběr vhodného nátěru. 3LPE i 3LPP mají své silné stránky a aplikace a správná volba zajistí dlouhodobou ochranu a odolnost vaší potrubní infrastruktuře.

Zkoumání zásadní role ocelových trubek při průzkumu ropy a zemního plynu

/v /přidal

I. Základní znalosti potrubí pro ropný a plynárenský průmysl

1. Vysvětlení terminologie

API: Zkratka pro American Petroleum Institute.
OCTG: Zkratka pro Trubkové zboží ropné země, včetně trubky na olejové pouzdro, olejové trubky, vrtací trubky, vrtací objímky, vrtáků, přísavek, spojů Pup atd.
Olejové potrubí: Potrubí se používá v ropných vrtech pro těžbu ropy, těžbu plynu, vstřikování vody a štěpení kyselin.
Kryt: Potrubí, které je spuštěno z povrchu země do vyvrtaného vrtu jako vložka, aby se zabránilo zhroucení stěny.
Vrtné trubky: Potrubí používané pro vrtání vrtů.
Potrubí: Potrubí používané k přepravě ropy nebo plynu.
Spojky: Válce používané ke spojení dvou závitových trubek s vnitřními závity.
Materiál spojky: Trubka používaná pro výrobu spojek.
Vlákna API: Potrubní závity specifikované standardem API 5B, včetně kulatých závitů pro olejové trubky, krátkých kulatých závitů pláště, dlouhých kulatých závitů pláště, částečných lichoběžníkových závitů pláště, závity potrubí atd.
Prémiové připojení: Non-API závity se speciálními těsnícími vlastnostmi, spojovacími vlastnostmi a dalšími vlastnostmi.
Selhání: deformace, lom, poškození povrchu a ztráta původní funkce za specifických provozních podmínek.
Hlavní formy selhání: rozdrcení, uklouznutí, prasknutí, netěsnost, koroze, lepení, opotřebení a tak dále.

2. Normy související s ropou

API Spec 5B, 17. vydání – Specifikace pro řezání závitů, měření a kontrolu závitů pláště, hadiček a závitů potrubí
API Spec 5L, 46. vydání – Specifikace pro Line Pipe
API Spec 5CT, 11. vydání – Specifikace pro plášť a potrubí
Specifikace API 5DP, 7. vydání – Specifikace pro vrtací trubku
API Spec 7-1, 2. vydání – Specifikace pro rotační prvky stopky vrtáku
API Spec 7-2, 2. vydání – Specifikace pro řezání závitů a měření závitových spojů s otočným osazením
API Spec 11B, 24. vydání – Specifikace pro přísavky, leštěné tyče a vložky, spojky, platinové tyče, leštěné objímky tyčí, ucpávky a pumpovací podložky
ISO 3183:2019 – Ropný a zemní plynárenský průmysl – Ocelové trubky pro potrubní dopravní systémy
ISO 11960:2020 – Ropný a zemní plynárenský průmysl – Ocelové trubky pro použití jako plášť nebo potrubí pro studny
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – Ropný a zemní plynárenský průmysl – Materiály pro použití v prostředích obsahujících H2S při výrobě ropy a zemního plynu

II. Olejové potrubí

1. Klasifikace olejových hadic

Olejové hadičky se dělí na olejové hadičky bez ucpání (NU), vnější pěchované olejové hadičky (EU) a olejové hadičky s integrovaným spojem (IJ). NU olejová hadička znamená, že konec hadičky má normální tloušťku a přímo otáčí závit a přivádí spojky. Pěchovaná trubka znamená, že konce obou trubek jsou zvenčí pěchovány, poté opatřeny závitem a spojeny. Potrubí Integral Joint znamená, že jeden konec trubky je upsetován vnějšími závity a druhý konec je upnut s vnitřními závity a připojen přímo bez spojek.

2. Funkce olejového potrubí

① Těžba ropy a plynu: poté, co jsou ropné a plynové vrty vyvrtány a zacementovány, je potrubí umístěno do olejového pláště, aby se ropa a plyn extrahovaly do země.
② Vstřikování vody: když je tlak ve vrtu nedostatečný, vstříkněte vodu do studny hadičkou.
③ Vstřikování páry: Při regeneraci horkého oleje se má pára přivádět do vrtu pomocí izolovaného olejového potrubí.
④ Acidifikace a štěpení: V pozdní fázi vrtání vrtů nebo pro zlepšení produkce ropných a plynových vrtů je nutné do vrstvy ropy a plynu přivést okyselovací a štěpící médium nebo vytvrzovací materiál a médium a vytvrzovací materiál jsou transportován přes olejové potrubí.

3. Třída oceli olejových trubek

Oceli olejových trubek jsou H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 se dělí na N80-1 a N80Q, oba mají stejné vlastnosti v tahu, tyto dva rozdíly jsou rozdíl ve stavu dodání a nárazovém výkonu, dodání N80-1 v normalizovaném stavu nebo když je konečná teplota válcování vyšší než kritická teplota Ar3 a snížení tahu po ochlazení vzduchem a lze je použít k nalezení válcování za tepla místo normalizovaného, rázové a nedestruktivní zkoušky nejsou vyžadovány; N80Q musí být temperovaný (kalený a temperovaný) Tepelné zpracování, nárazová funkce by měla být v souladu s ustanoveními API 5CT a mělo by jít o nedestruktivní testování.
L80 se dělí na L80-1, L80-9Cr a L80-13Cr. Jejich mechanické vlastnosti a stav dodávky jsou stejné. Rozdíly v použití, obtížnosti výroby a ceně, L80-1 pro obecný typ, L80-9Cr a L80-13Cr jsou trubky s vysokou odolností proti korozi, výrobní potíže, drahé a obvykle se používají v těžkých korozních vrtech.
C90 a T95 se dělí na 1 a 2 typy, a to C90-1, C90-2 a T95-1, T95-2.

4. Běžně používaná olejová trubka jakost oceli, název oceli a stav dodávky

J55 (37Mn5) NU Olejové trubky: Válcované za tepla místo normalizované
J55 (37Mn5) EU olejové hadičky: Plná délka normalizovaná po pěchování
N80-1 (36Mn2V) NU olejové potrubí: válcované za tepla místo normalizované
N80-1 (36Mn2V) EU olejové potrubí: Normalizované po celé délce po rozrušení
N80-Q (30Mn5) Olejové potrubí: 30Mn5, temperování po celé délce
L80-1 (30Mn5) Olejové potrubí: 30Mn5, temperování po celé délce
P110 (25CrMnMo) Olejové potrubí: 25CrMnMo, temperování po celé délce
J55 (37Mn5) Spojka: Za tepla válcovaná on-line Normalizovaná
N80 (28MnTiB) Spojka: Temperování po celé délce
L80-1 (28MnTiB) Spojka: Celodélková temperovaná
P110 (25CrMnMo) Spojka: Popouštění po celé délce

III. Plášťová trubka

1. Klasifikace a role pouzdra

Pouzdro je ocelová trubka, která podpírá stěnu ropných a plynových vrtů. V každém vrtu je použito několik vrstev pažnice podle různých hloubek vrtů a geologických podmínek. Cement se používá k cementování pláště po jeho spuštění do vrtu a na rozdíl od ropného potrubí a vrtného potrubí jej nelze znovu použít a patří mezi jednorázové spotřební materiály. Spotřeba pažnice proto tvoří více než 70 procent všech trubek ropných vrtů. Pouzdro lze podle použití rozdělit na pouzdro vodiče, mezipouzdro, výrobní pouzdro a pouzdro vložkové a jejich struktury v ropných vrtech jsou znázorněny na obrázku 1.

①Pouzdro vodiče: Typicky používající třídy API K55, J55 nebo H40 pouzdro vodiče stabilizuje ústí vrtu a izoluje mělké kolektory s průměry běžně kolem 20 palců nebo 16 palců.

②Střední pouzdro: Mezilehlé pouzdro, často vyrobené z API jakostí K55, N80, L80 nebo P110, se používá k izolaci nestabilních útvarů a proměnlivých tlakových zón s typickými průměry 13 3/8 palce, 11 3/4 palce nebo 9 5/8 palce. .

③Výrobní pouzdro: Výrobní pouzdro je vyrobeno z vysoce kvalitní oceli, jako jsou třídy API J55, N80, L80, P110 nebo Q125, a je navrženo tak, aby vydrželo výrobní tlaky, běžně o průměrech 9 5/8 palce, 7 palců nebo 5 1/2 palce.

④Pouzdro vložky: Vložky prodlužují vrt do nádrže pomocí materiálů, jako jsou třídy API L80, N80 nebo P110, s typickými průměry 7 palců, 5 palců nebo 4 1/2 palce.

⑤ Hadičky: Potrubí dopravuje uhlovodíky na povrch pomocí tříd API J55, L80 nebo P110 a je k dispozici v průměrech 4 1/2 palce, 3 1/2 palce nebo 2 7/8 palce.

IV. Vrtné trubky

1. Klasifikace a funkce trubek pro vrtací nástroje

Čtvercová vrtná trubka, vrtná trubka, vážená vrtná trubka a vrtací objímka ve vrtacích nástrojích tvoří vrtnou trubku. Vrtná trubka je nástroj pro jádrové vrtání, který pohání vrták ze země na dno studny, a je to také kanál ze země na dno studny. Má tři hlavní role:

① K přenosu točivého momentu k pohonu vrtáku k vrtání;

② Spoléhat se na svou váhu vůči vrtáku, aby přerušil tlak horniny na dně vrtu;

③ K přepravě mycí kapaliny, to znamená vrtání bahna v zemi přes vysokotlaká kalová čerpadla, vrtání sloupu do vrtu toku do dna vrtu, aby se propláchly kamenné úlomky a ochlazovaly vrtnou korunku a přenášely kamenné úlomky přes vnější povrch sloupu a stěnu studny mezi mezikruží k návratu do země, k dosažení účelu vrtání studny.

Vrtná trubka v procesu vrtání odolá různým složitým střídavým zatížením, jako je tah, tlak, kroucení, ohyb a další namáhání, vnitřní povrch je také vystaven vysokotlakému oděru a korozi.
(1) Čtvercová vrtací trubka: čtvercová vrtná trubka má dva druhy čtyřúhelníkového typu a šestihranného typu, čínská ropná vrtná trubka, každá sada vrtných sloupů obvykle používá čtyřúhelníkovou vrtnou trubku. Jeho specifikace jsou 63,5 mm (2-1/2 palce), 88,9 mm (3-1/2 palce), 107,95 mm (4-1/4 palce), 133,35 mm (5-1/4 palce), 152,4 mm ( 6 palců) a tak dále. Obvykle je použitá délka 12~14,5m.
(2) Vrtací trubka: Vrtná trubka je hlavním nástrojem pro vrtání studní, je připojena ke spodnímu konci čtyřhranné vrtné trubky, a jak se vrtná studna stále prohlubuje, vrtná trubka stále prodlužuje vrtný sloup jednu po druhé. Specifikace vrtné trubky jsou: 60,3 mm (2-3/8 palce), 73,03 mm (2-7/8 palce), 88,9 mm (3-1/2 palce), 114,3 mm (4-1/2 palce) , 127 mm (5 palců), 139,7 mm (5-1/2 palce) a tak dále.
(3) Těžká vrtací trubka: Zatížená vrtná trubka je přechodový nástroj spojující vrtnou trubku a vrtací objímku, který může zlepšit silový stav vrtné trubky a zvýšit tlak na vrták. Hlavní specifikace vážené vrtné trubky jsou 88,9 mm (3-1/2 palce) a 127 mm (5 palců).
(4) Vrtací límec: vrtací límec je připojen ke spodní části vrtné trubky, což je speciální silnostěnná trubka s vysokou tuhostí, vyvíjející tlak na vrták, aby rozbíjel horninu, a hraje vodící roli při vrtání rovné studny. Běžné specifikace vrtacích objímek jsou 158,75 mm (6-1/4 palce), 177,85 mm (7 palců), 203,2 mm (8 palců), 228,6 mm (9 palců) a tak dále.

V. Potrubí vedení

1. Klasifikace potrubí

Potrubní potrubí se používá v ropném a plynárenském průmyslu pro přepravu ropy, rafinovaného oleje, zemního plynu a vodních potrubí se zkratkou ocelové potrubí. Dopravní ropovody a plynovody se dělí hlavně na hlavní ropovody, odbočné ropovody a ropovody městské potrubní sítě tři druhy přenosu hlavním potrubím obvyklých specifikací pro ∅406 ~ 1219 mm, tloušťka stěny 10 ~ 25 mm, ocel X42 ~ X80 ; Potrubí odbočky a potrubí městské potrubní sítě jsou obvykle specifikace pro ∅114 ~ 700 mm, tloušťka stěny 6 ~ 20 mm, jakost oceli pro X42 ~ X80. Třída oceli je X42～X80. Potrubí je k dispozici jako svařovaný typ a bezešvý typ. Welded Line Pipe se používá více než Seamless Line Pipe.

2. Standard Line Pipe

API Spec 5L – Specifikace pro potrubí
ISO 3183 – Ropný průmysl a průmysl zemního plynu – Ocelové trubky pro potrubní dopravní systémy

3. PSL1 a PSL2

PSL je zkratka Úroveň specifikace produktu. Úroveň specifikace produktu potrubí je rozdělena na PSL 1 a PSL 2, lze také říci, že úroveň kvality je rozdělena na PSL 1 a PSL 2. PSL 2 je vyšší než PSL 1, 2 úrovně specifikace mají nejen odlišné požadavky na testování, ale požadavky na chemické složení a mechanické vlastnosti se liší, takže podle objednávky API 5L musí podmínky smlouvy kromě specifikací specifikací, třídy oceli a dalších běžných ukazatelů uvádět také úroveň specifikace produktu, to znamená PSL 1 nebo PSL 2. PSL 2 v chemickém složení, tahových vlastnostech, rázové síle, nedestruktivním testování a dalších ukazatelích jsou přísnější než PSL 1.

4. Třída oceli pro potrubí, chemické složení a mechanické vlastnosti

Ocel pro potrubí od nízké po vysokou se dělí na: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 a X80. Podrobné chemické složení a mechanické vlastnosti naleznete ve specifikaci API 5L, 46. vydání.

5. Požadavky na hydrostatický test potrubí a nedestruktivní zkoušku

Potrubní potrubí by mělo být provedeno odbočkou hydraulickou zkouškou a norma neumožňuje nedestruktivní vytváření hydraulického tlaku, což je také velký rozdíl mezi normou API a našimi normami. PSL 1 nevyžaduje nedestruktivní testování, PSL 2 by mělo být nedestruktivní testování větev po větvi.

VI. Prémiové připojení

1. Představení prémiových připojení

Premium Connection je trubkový závit se speciální strukturou odlišnou od závitu API. Ačkoli je stávající závitové olejové pouzdro API široce používáno při těžbě ropných vrtů, jeho nedostatky se jasně ukazují ve speciálním prostředí některých ropných polí: sloupec API s kulatým závitem, ačkoli jeho těsnící výkon je lepší, tažná síla nesená závitem část je ekvivalentní pouze 60% až 80% pevnosti těla trubky, a proto ji nelze použít při těžbě hlubinných vrtů; trubkový sloup s lichoběžníkovým závitem s předpětím API, ačkoli jeho pevnost v tahu je mnohem vyšší než u kulatého závitového spoje API, jeho těsnicí výkon není tak dobrý. Přestože je pevnost v tahu kolony mnohem vyšší než u kulatého závitového spoje API, její těsnicí výkon není příliš dobrý, takže jej nelze použít při využívání vysokotlakých plynových vrtů; Kromě toho může závitové mazivo hrát svou roli pouze v prostředí s teplotou pod 95 °C, takže jej nelze použít při těžbě vysokoteplotních vrtů.

Ve srovnání s kulatým závitem API a připojením částečným lichoběžníkovým závitem dosáhlo prémiové připojení průlomového pokroku v následujících aspektech:

(1) Dobré utěsnění díky elasticitě a konstrukci kovové těsnicí konstrukce činí těsnění spoje odolným vůči dosažení limitu tělesa potrubí v rámci průtažného tlaku;

(2) Vysoká pevnost spojení, spojení se speciálním přezkovým spojením olejového pouzdra, jeho pevnost spojení dosahuje nebo překračuje pevnost těla trubky, aby se zásadně vyřešil problém prokluzu;

(3) Zlepšením procesu výběru materiálu a povrchové úpravy se v zásadě vyřešil problém spony s lepením nití;

(4) Optimalizací konstrukce tak, aby rozložení napětí ve spoji bylo rozumnější a přispívalo k odolnosti vůči korozi napětím;

(5) Prostřednictvím ramenní struktury přiměřeného designu, takže operace spony na operaci je snazší.

V současnosti se ropný a plynárenský průmysl může pochlubit více než 100 patentovanými prémiovými spoji, což představuje významný pokrok v technologii potrubí. Tyto specializované konstrukce závitů nabízejí vynikající těsnicí schopnosti, zvýšenou pevnost spojení a zvýšenou odolnost vůči namáhání okolním prostředím. Řešením výzev, jako jsou vysoké tlaky, korozivní prostředí a teplotní extrémy, tyto inovace zajišťují větší spolehlivost a efektivitu při operacích ropných vrtů po celém světě. Neustálý výzkum a vývoj prémiových připojení podtrhuje jejich klíčovou roli při podpoře bezpečnějších a produktivnějších vrtných postupů, což odráží pokračující závazek k technologické dokonalosti v energetickém sektoru.

Připojení VAM®: Spoje VAM® známé svým robustním výkonem v náročných prostředích se vyznačují pokročilou technologií těsnění kov na kov a schopností vysokého točivého momentu, což zajišťuje spolehlivý provoz v hlubokých vrtech a vysokotlakých nádržích.

Řada TenarisHydril Wedge: Tato řada nabízí řadu spojů, jako jsou Blue®, Dopeless® a Wedge 521®, známé svým výjimečným plynotěsným těsněním a odolností vůči kompresním a tahovým silám, což zvyšuje provozní bezpečnost a efektivitu.

TSH® Blue: Spoje TSH® Blue navržené společností Tenaris využívají patentovaný design s dvojitým ramenem a vysoce výkonný profil závitu, který poskytuje vynikající odolnost proti únavě a snadné sestavení v kritických aplikacích vrtání.

Grant Prideco™ XT® připojení: Spoje XT®, vyvinuté společností NOV, obsahují jedinečné těsnění kov na kov a robustní tvar závitu, což zajišťuje vynikající kapacitu točivého momentu a odolnost proti zadření, čímž prodlužuje provozní životnost spoje.

Připojení Hunting Seal-Lock®: Spojka Seal-Lock® od společnosti Hunting, která se vyznačuje těsněním kov na kov a jedinečným profilem závitu, je známá svou vynikající odolností vůči tlaku a spolehlivostí při vrtání na pevnině i na moři.

Závěr

Závěrem lze říci, že složitá síť potrubí, která je pro ropný a plynárenský průmysl klíčová, zahrnuje širokou škálu specializovaných zařízení navržených tak, aby odolala náročným prostředím a složitým provozním požadavkům. Od základních trubek, které podpírají a chrání stěny studní, až po všestranné trubky používané při těžbě a vstřikování, každý typ trubek slouží k odlišnému účelu při průzkumu, výrobě a přepravě uhlovodíků. Normy, jako jsou specifikace API, zajišťují jednotnost a kvalitu napříč těmito potrubími, zatímco inovace, jako jsou prémiová připojení, zvyšují výkon v náročných podmínkách. Jak se technologie vyvíjí, tyto kritické komponenty se neustále vyvíjejí a zvyšují efektivitu a spolehlivost v globálních energetických operacích. Pochopení těchto potrubí a jejich specifikací podtrhuje jejich nepostradatelnou roli v infrastruktuře moderního energetického sektoru.

Pouzdro a hadice Super 13Cr SMSS 13Cr

SMSS 13Cr a DSS 22Cr v prostředí H₂S/CO₂-ropa-voda

/v /přidal

Korozní chování supermartenzitické nerezové oceli (SMS) 13Kr a Duplex Stainless Steel (DSS) 22Cr v prostředí H₂S/CO₂-olej-voda jsou velmi zajímavé zejména v ropném a plynárenském průmyslu, kde jsou tyto materiály často vystaveny tak drsným podmínkám. Zde je přehled toho, jak se každý materiál chová za těchto podmínek:

1. Super martenzitická nerezová ocel (SMSS) 13Cr:

  • Složení: SMSS 13Cr typicky obsahuje přibližně 12-14% chrom s malým množstvím niklu a molybdenu. Vysoký obsah chrómu mu dává dobrou odolnost proti korozi, zatímco martenzitická struktura zajišťuje vysokou pevnost.
  • Korozní chování:
    • Koroze CO₂: SMSS 13Cr vykazuje střední odolnost vůči korozi CO₂, především díky vytvoření ochranné vrstvy oxidu chrómu. V přítomnosti CO₂ však existuje riziko lokální koroze, jako je důlková a štěrbinová koroze.
    • Koroze H₂S: Přítomnost H₂S zvyšuje riziko sulfidového napěťového praskání (SSC) a vodíkového křehnutí. SMSS 13Cr je poněkud odolný, ale není imunní vůči těmto formám koroze, zejména při vyšších teplotách a tlacích.
    • Prostředí ropa-voda: Přítomnost oleje může někdy poskytnout ochrannou bariéru, která snižuje vystavení kovového povrchu korozivním činidlům. Voda, zejména ve formě solanky, však může být vysoce korozivní. Rovnováha olejové a vodní fáze může významně ovlivnit celkovou rychlost koroze.
  • Běžné problémy:
    • Sulfidové krakování stresu (SSC): Martenzitická struktura, i když je silná, je citlivá na SSC v přítomnosti H2S.
    • Důlková a štěrbinová koroze: To jsou významné obavy, zejména v prostředí s chloridy a CO₂.

2. Duplexní nerezová ocel (DSS) 22Cr:

  • Složení: DSS 22Cr obsahuje přibližně 22% chromu, s přibližně 5% niklu, 3% molybdenu a vyváženou austenit-feritovou mikrostrukturu. To dává DSS vynikající odolnost proti korozi a vysokou pevnost.
  • Korozní chování:
    • Koroze CO₂: DSS 22Cr má ve srovnání s SMSS 13Cr lepší odolnost proti korozi CO₂. Vysoký obsah chrómu a přítomnost molybdenu pomáhají vytvářet stabilní a ochrannou vrstvu oxidu, která odolává korozi.
    • Koroze H₂S: DSS 22Cr je vysoce odolný vůči korozi vyvolané H2S, včetně SSC a vodíkové křehkosti. Vyvážená mikrostruktura a složení slitiny pomáhají tato rizika zmírňovat.
    • Prostředí ropa-voda: DSS 22Cr dobře funguje ve smíšeném prostředí olej-voda, odolává obecné i lokální korozi. Přítomnost oleje může zvýšit odolnost proti korozi vytvořením ochranného filmu, ale to je pro DSS 22Cr méně kritické kvůli jeho přirozené odolnosti proti korozi.
  • Běžné problémy:
    • Praskání vlivem koroze (SCC): I když je DSS 22Cr odolnější než SMSS 13Cr, může být za určitých podmínek, jako jsou vysoké koncentrace chloridů při zvýšených teplotách, stále citlivý na SCC.
    • Lokalizovaná koroze: DSS 22Cr je obecně velmi odolný vůči důlkové a štěrbinové korozi, ale v extrémních podmínkách se mohou stále vyskytovat.

Srovnávací shrnutí:

  • Odolnost proti korozi: DSS 22Cr obecně nabízí vynikající odolnost proti korozi ve srovnání s SMSS 13Cr, zejména v prostředích s H₂S i CO₂.
  • Síla a houževnatost: SMSS 13Cr má vyšší pevnost, ale je náchylnější k problémům s korozí, jako je SSC a důlková koroze.
  • Vhodnost aplikace: DSS 22Cr je často preferován v prostředích s vyšším rizikem koroze, jako jsou prostředí s vysokými hladinami H2S a CO2, zatímco SMSS 13Cr může být vybrán pro aplikace vyžadující vyšší pevnost, kde je riziko koroze střední.

Závěr:

Při výběru mezi SMSS 13Cr a DSS 22Cr pro použití v prostředí H₂S/CO₂-olej-voda je DSS 22Cr obvykle lepší volbou pro odolnost proti korozi, zejména v agresivnějších prostředích. Konečné rozhodnutí by však mělo vzít v úvahu specifické podmínky, včetně teploty, tlaku a relativních koncentrací H2S a CO2.