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 točivému 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 vystavena axiálnímu tahu od své vlastní hmotnosti, vnitřnímu tlaku z proplachování tekutinou a vnějšímu tlaku z okolních skalních útvarů. Čerpaná olejová nebo plynová emulze vystavuje plášť zejména axiálnímu tahu a vnitřnímu tlaku.
Trubice je potrubí, kterým se dopravuje ropa nebo plyn z vrtu. Segmenty trubek jsou obvykle dlouhé asi 9 m a mají na každém konci závitové spojení.
Odolnost proti korozi za kyselých provozních podmínek je zásadní charakteristikou OCTG, zejména pro plášť a potrubí.
Typické výrobní procesy OCTG zahrnují (všechny rozměrové rozsahy jsou přibližné)
Nepřetržité válcování na trnu a procesy tlačné stolice pro velikosti od 21 do 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. Vysokopevnostní bezešvé trubky se proto musí vyrábět zvýšením obsahu legování v kombinaci s vhodným tepelným zpracováním, jako je kalení a popouštění.
Obrázek 1. Schéma hlubokého prosperujícího dokončení
Splnění základního požadavku plně martenzitické mikrostruktury i při velké tloušťce stěny trubky vyžaduje dobrou prokalitelnost. Cr a Mn jsou hlavní legující prvky, které zajišťují dobrou prokalitelnost 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 rychle 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 koncentrace 0,75% Mo vytváří optimální kombinaci meze kluzu a odolnosti SSC.
