Tubulární zboží pro ropný průmysl (OCTG)
Trubkové zboží pro ropný průmysl (OCTG) je řada bezešvých válcovaných výrobků sestávající z vrtných trubek, pažnic a trubek vystavených podmínkám zatížení podle jejich specifické aplikace. (viz obrázek 1 pro schéma hluboké studny):
The Vrtné trubky je těžká bezešvá trubka, která otáčí vrtákem a cirkuluje vrtná kapalina. Trubkové segmenty dlouhé 30 stop (9 m) jsou spojeny nástrojovými spoji. Vrtací trubka je současně vystavena vysokému kroutícímu momentu vrtáním, axiálnímu tahu vlastní hmotností a vnitřnímu tlaku proplachováním vrtné kapaliny. Kromě toho mohou být na tyto základní vzory zatížení superponována střídající se ohybová zatížení způsobená nesvislým nebo vychýleným vrtáním.
Plášťová trubka lemuje vrt. Je vystaven axiálnímu tahu svou vlastní tíhou, vnitřnímu tlaku proplachováním kapalinou a vnějšímu tlaku okolních skalních útvarů. Skříň je zvláště vystavena axiálnímu tahu a vnitřnímu tlaku čerpanou emulzí oleje nebo plynu.
Potrubí je potrubí, kterým se ropa nebo plyn dopravuje z vrtu. Segmenty trubek jsou obvykle dlouhé asi 9 m se závitovým připojením na každém konci.
Odolnost proti korozi za kyselých provozních podmínek je velmi důležitou charakteristikou OCTG, zejména pro plášť a potrubí.
Typické výrobní procesy OCTG zahrnují (všechny rozměrové rozsahy jsou přibližné)
Nepřetržitý proces válcování vřetenem a proces tlačné stolice pro velikosti mezi 21 a 178 mm vnějšího průměru.
Válcování na válcovací stolici pro velikosti mezi 140 a 406 mm vnějšího průměru.
Propichování křížovým válcem a poutnické válcování pro velikosti mezi 250 a 660 mm vnějšího průměru.
Tyto procesy typicky neumožňují termomechanické zpracování obvyklé pro pásové a deskové produkty používané pro svařované trubky. Proto musí být vysoce pevné bezešvé trubky vyráběny zvýšením obsahu legování v kombinaci s vhodným tepelným zpracováním, jako je kalení a temperování.
Obrázek 1. Schéma dokončení hlubokého vrtu
Splnění základního požadavku plně martenzitické mikrostruktury i při velké tloušťce stěny trubky vyžaduje dobrou prokalitelnost. Cr a Mn jsou hlavními legujícími prvky používanými k dosažení dobré prokalitelnosti v konvenční tepelně zpracovatelné oceli. Požadavek na dobrou odolnost proti praskání sulfidovým napětím (SSC) však omezuje jejich použití. Mn má tendenci se během kontinuálního lití segregovat a může vytvářet velké inkluze MnS, které snižují odolnost proti praskání způsobenému vodíkem (HIC). Vyšší hladiny Cr mohou vést k tvorbě precipitátů Cr7C3 s hrubou deskovitou morfologií, které působí jako sběrače vodíku a iniciátory trhlin. Legování molybdenem může překonat omezení legování Mn a Cr. Mo je mnohem silnější tvrdidlo než Mn a Cr, takže může snadno obnovit účinek sníženého množství těchto prvků.
Typy OCTG byly tradičně uhlík-manganové oceli (až do úrovně pevnosti 55 ksi) nebo jakosti obsahující Mo až do 0,4% Mo. V posledních letech vytvořily vrtání hlubokých vrtů a nádrže obsahující kontaminanty, které způsobují korozivní útoky, silnou poptávku. pro materiály s vyšší pevností odolné vůči vodíkové křehkosti a SCC. Vysoce temperovaný martenzit je struktura nejodolnější vůči SSC při vyšších úrovních pevnosti a 0,75% je koncentrace Mo, která vytváří optimální kombinaci meze kluzu a odolnosti vůči SSC.
