Příspěvky

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.

Proč používáme ocelové potrubí k přepravě ropy a plynu?

/v /přidal

In the oil and gas industry, the safe and efficient transport of hydrocarbons from production sites to refineries and distribution centers is critical. Steel line pipes have become the material of choice for transporting oil and gas over vast distances, through challenging environments, and under extreme conditions. This blog delves into the reasons why steel line pipes are widely used for this purpose, exploring their key properties, advantages, and how they meet the demanding requirements of the oil and gas sector.

1. Introduction to Steel Line Pipes

Steel line pipes are cylindrical tubes made from carbon steel or other alloyed steels, specifically designed for transporting oil, natural gas, and other fluids in long-distance pipelines. These pipes must endure high pressures, extreme temperatures, and corrosive environments, making steel the ideal material for such applications.

Types of Steel Line Pipes:

  • Carbon Steel Line Pipes: Commonly used due to their strength, durability, and cost-effectiveness.
  • Alloy Steel Line Pipes: Used in more demanding environments, with added alloys like chromium or molybdenum for enhanced performance.
  • Stainless Steel Line Pipes: Offer excellent corrosion resistance, particularly in harsh environments.

2. Why Steel Line Pipes Are Preferred for Oil and Gas Transportation

Steel line pipes have several advantages that make them ideal for transporting oil and gas. Below are the primary reasons why the industry relies on steel for pipeline infrastructure.

2.1. Strength and Durability

Steel has unmatched strength and durability compared to alternative materials. Oil and gas pipelines need to withstand high internal pressures as well as external environmental factors such as soil movement, heavy loads, and even seismic activity. Steel’s high tensile strength ensures that the pipes can endure these forces without cracking, bursting, or deforming.

2.2. Odolnost proti korozi

Oil and gas are often transported through corrosive environments, such as salty coastal regions, offshore platforms, or pipelines buried underground where moisture and chemicals can accelerate corrosion. Steel line pipes are manufactured with protective coatings like 3LPE (Three-Layer Polyethylene) nebo Fusion Bonded Epoxid (FBE) to enhance corrosion resistance. Alloyed and stainless steels provide intrinsic protection in highly corrosive environments.

2.3. High Temperature and Pressure Resistance

Pipelines carrying oil and gas frequently operate at elevated temperatures and pressures, especially in deep-water or underground pipelines where conditions are extreme. Steel has a high melting point and excellent heat resistance, enabling it to handle the high-pressure and high-temperature conditions without compromising structural integrity.

2.4. Efektivita nákladů

While steel may not always be the cheapest material, it offers excellent lifecycle cost benefits. Steel line pipes are known for their longevity, reducing the need for frequent repairs and replacements. Additionally, the strength of steel enables manufacturers to produce thinner pipes with the same pressure rating, reducing material costs without sacrificing performance.

2.5. Ease of Fabrication and Installation

Steel is relatively easy to fabricate, allowing manufacturers to produce pipes in a wide range of sizes, lengths, and wall thicknesses to meet project-specific requirements. Steel pipes can be welded, rolled, or bent to fit complex pipeline routes, and can be produced in large quantities, making them highly adaptable for both onshore and offshore installations.

2.6. Leak Prevention and Safety

Steel pipes, especially those manufactured to stringent industry standards (such as API 5L for oil and gas pipelines), have superior resistance to leakage. The seamless or high-quality welded construction of steel line pipes minimizes weak points where leaks could occur. In addition, steel pipes can withstand harsh environmental conditions and mechanical damage, which reduces the likelihood of accidental spills or explosions.

3. Key Concerns Addressed by Steel Line Pipes

The oil and gas industry has several specific concerns regarding pipeline infrastructure, many of which are effectively addressed by using steel line pipes.

3.1. Corrosion Management

One of the most significant challenges for pipelines, particularly those buried underground or used offshore, is corrosion. Even though the external environment may be highly corrosive, the internal fluids, such as sour gas (H2S-rich natural gas), can also corrode pipelines. Steel line pipes combat this with advanced coatings, cathodic protection systems, and by using alloyed steels that resist chemical reactions, ensuring long-term protection and reliability.

3.2. Environmental Impact and Regulations

Environmental concerns, such as oil spills and gas leaks, can have devastating effects on ecosystems. Steel line pipes meet stringent environmental regulations due to their strength, durability, and ability to prevent leaks. These pipelines are often subjected to rigorous testing, including hydrostatic and X-ray tests, to ensure structural integrity. Many steel pipe systems also include real-time monitoring for early detection of leaks, helping mitigate environmental risks.

3.3. Operational Efficiency and Maintenance

Steel’s durability and ability to resist both external and internal forces minimize downtime and maintenance needs. With pipelines often spanning hundreds of miles, frequent repairs are impractical. Steel line pipes require less frequent maintenance and have a longer lifespan than other materials, providing higher operational efficiency and lower long-term costs for pipeline operators.

4. Steel Line Pipes and Industry Standards

The oil and gas industry is heavily regulated to ensure the safety, reliability, and environmental protection of pipeline systems. Steel line pipes are manufactured according to various standards to meet these stringent requirements.

Key Standards:

  • API 5L: Governs the manufacturing of steel line pipes for oil and natural gas transportation. It specifies material grades, sizes, and testing requirements to ensure the pipes can handle the pressures and environmental conditions of oil and gas pipelines.
  • ISO 3183: An international standard that outlines similar specifications as API 5L but focuses on pipeline materials and coatings for global applications.
  • ASTM A106: A standard for seamless carbon steel pipes used in high-temperature services, particularly in refineries and processing plants.

Adhering to these standards ensures that steel line pipes perform safely and effectively in the most demanding applications.

5. Advantages of Steel Line Pipes Over Alternative Materials

While other materials like polyethylene, PVC, or composite pipes may be used in low-pressure or small-diameter pipelines, steel remains the superior choice for large-scale oil and gas transport. Here’s why:

  • Higher Pressure Tolerance: Alternative materials typically cannot withstand the same high pressures as steel, making them unsuitable for long-distance transport of oil and gas.
  • Greater Temperature Resistance: Steel’s ability to endure extreme temperatures is unmatched by plastic or composite materials, which may become brittle or deform.
  • Longer Lifespan: Steel line pipes have an extended service life, often exceeding 50 years when properly maintained, while alternative materials may degrade more rapidly.
  • Recyclability: Steel is fully recyclable, which aligns with industry efforts to reduce environmental impact and promote sustainability.

6. Conclusion

Steel line pipes are indispensable in the oil and gas industry due to their exceptional strength, durability, corrosion resistance, and ability to withstand high-pressure and high-temperature environments. From the challenges of transporting oil and gas across vast distances to meeting stringent environmental and safety standards, steel line pipes have proven themselves as the most reliable and efficient option for pipeline infrastructure.

By choosing steel line pipes, oil and gas companies can achieve safer, more cost-effective, and long-lasting pipeline systems, ensuring the secure transportation of vital resources across the globe. The resilience and adaptability of steel continue to make it the material of choice for the industry’s ever-evolving needs.

Jaký druh potrubí je Line Pipe?

Definice potrubí

/v /přidal

In industries where fluids like oil, gas, and water need to be transported over long distances, the choice of piping systems is critical to ensure safety, efficiency, and cost-effectiveness. One of the most commonly used components in these sectors is line pipe. This blog post provides a detailed look into what line pipe is, its key features, applications, and considerations for professionals working in the transmission of oil, gas, and water.

Co je Line Pipe?

Line pipe is a type of steel pipe that is specifically designed for the transportation of liquids, gases, and sometimes solids. Typically manufactured from carbon or alloy steel, line pipe is engineered to withstand high pressure, corrosion, and extreme temperatures, making it ideal for industries such as oil and gas, where fluids need to be transported over vast distances.

Line pipe plays a pivotal role in pipelines that move oil, natural gas, water, and other fluids from production facilities to refineries, processing plants, or distribution networks. It serves as the backbone of energy infrastructure, ensuring that raw materials are efficiently and safely delivered.

Key Features of Line Pipe

Line pipes are manufactured to meet strict standards and are available in various grades, dimensions, and materials to suit the needs of specific transmission systems. Here are some critical features that make line pipe an essential component for fluid transport:

1. Material Strength and Durability

Line pipe is primarily made from carbon steel, but other alloys such as stainless steel and high-strength, low-alloy steel may be used depending on the application. These materials offer excellent tensile strength, allowing the pipe to withstand high internal pressures and the mechanical stresses of installation and operation.

2. Odolnost proti korozi

Corrosion is a significant concern in pipelines, especially those transporting oil, gas, or water over long distances. Line pipes often undergo various coating and treatment processes, such as galvanization, epoxy coatings, or cathodic protection systems, to resist corrosion and extend their operational lifespan.

3. High Pressure and Temperature Tolerance

Line pipes are designed to operate under high-pressure conditions. Depending on the fluid being transported and the environmental conditions, the pipe must tolerate significant fluctuations in temperature. Pipeline grades, such as API 5L, specify performance standards for different pressures and temperatures.

4. Svařitelnost

Since pipelines are typically constructed in sections and welded together, line pipe must possess good weldability characteristics. Weldability ensures a secure, leak-proof connection between sections of pipe, contributing to the overall integrity of the pipeline.

Types of Line Pipe

Line pipes come in several types, each suited to specific needs. Here are the two primary types used in oil, gas, and water transmission:

1. Seamless Line Pipe

Seamless line pipe is manufactured without a seam, making it ideal for high-pressure applications. It is produced by rolling solid steel into a tube form and then extruding it to the desired thickness and diameter. Seamless line pipe offers higher strength and better resistance to corrosion and stress cracking.

2. Welded Line Pipe

Welded line pipe is made by forming flat steel into a cylindrical shape and welding the edges together. Welded pipe can be produced in large diameters, making it more cost-effective for low- to medium-pressure applications. However, welded pipe is more susceptible to stress at the seam, so it is often used where operating pressures are lower.

Common Applications of Line Pipe

Line pipe is used in a wide range of industries, including:

1. Oil Transmission

In the oil industry, line pipe is used to transport crude oil from extraction sites to refineries. The pipe must withstand high pressure, corrosive materials, and abrasive conditions, ensuring safe and continuous transportation over long distances.

2. Natural Gas Transmission

Natural gas pipelines require line pipe that can handle high pressures and remain leak-proof under fluctuating environmental conditions. Line pipes in natural gas applications also undergo additional testing for toughness and resistance to brittle fracture, especially in colder climates.

3. Water Distribution

Line pipes are extensively used for the distribution of potable water, wastewater, and industrial water. In water transmission, corrosion resistance is a major concern, and coatings or linings, such as cement mortar or polyethylene, are often applied to protect the steel and extend the pipe’s lifespan.

4. Chemical Transmission

Pipelines in the chemical industry transport a variety of liquids and gases, some of which may be corrosive or hazardous. Line pipe used in these applications must meet stringent safety standards to ensure there are no leaks or failures that could lead to environmental damage or safety hazards.

Key Standards for Line Pipe

Line pipes used in the oil, gas, and water transmission industries are subject to various international standards, which ensure that the pipes meet the necessary safety, performance, and quality requirements. Some of the most widely recognized standards include:

  • API 5L (American Petroleum Institute): This is the most commonly referenced standard for line pipes used in oil and gas transmission. API 5L defines requirements for pipe material, mechanical properties, and testing methods.
  • ISO 3183 (International Organization for Standardization): This standard covers the specifications for steel line pipes for pipeline transportation systems in the petroleum and natural gas industries. ISO 3183 ensures that line pipes are manufactured according to global best practices.
  • ASME B31.8 (American Society of Mechanical Engineers): This standard focuses on gas transmission and distribution piping systems. It provides guidelines on the design, materials, construction, testing, and operation of pipelines.
  • EN 10208-2 (European Standard): This standard applies to steel pipes used in the transmission of flammable liquids or gases in European countries. It sets performance benchmarks for materials, dimensions, and testing.

Běžný standard a jakost oceli

API 5L PSL1 

PSL1 Line Pipe Mechanické vlastnosti
Školní známka Mez kluzu Rt0,5 Mpa (psi) Pevnost v tahu Rm Mpa (psi) Prodloužení 50 mm nebo 2 palce
A25/A25P ≥175 (25400) ≥310 (45 000) Af
A ≥210(30500) ≥335(48600) Af
B ≥245(35500) ≥415(60200) Af
X42 ≥290 (42100) ≥415(60200) Af
X46 ≥320 (46400) ≥435(63100) Af
X52 ≥360 (52200) ≥460 (66700) Af
X56 ≥390 (56600) ≥490 (71100) Af
X60 ≥415(60200) ≥520(75400) Af
X65 ≥450 (65300) ≥535(77600) Af
X70 ≥485(70300) ≥570 (82700) Af

API 5L PSL2

PSL2 Line Pipe Mechanické vlastnosti
Školní známka Mez kluzu Rt0,5 Mpa (psi) Pevnost v tahu Rm Mpa (psi) Rt 0,5/Rm Prodloužení 50 mm nebo 2 palce
BR/BN/BQ 245(35500)-450(65300) 415(60200)-655(95000) ≤0,93 Af
X42R/X42N/X42Q 290(42100)-495(71800) ≥415(60200) ≤0,93 Af
X46N/X46Q 320(46400)-525(76100) 435(63100)-655(95000) ≤0,93 Af
X52N/X52Q 360(52200)-530(76900) 460(66700)-760(110200) ≤0,93 Af
X56N/X56Q 390(56600)-545(79000) 490(71100)-760(110200) ≤0,93 Af
X60N/X60Q 415(60200)-565(81900) 520(75400)-760(110200) ≤0,93 Af
X65Q 450(65300)-600(87000) 535(77600)-760(110200) ≤0,93 Af
X70Q 485(70300)-635(92100) 570(82700)-760(110200) ≤0,93 Af

Practical Considerations for Line Pipe Selection

When selecting line pipe for oil, gas, or water transmission, it is essential to consider several factors to ensure optimal performance and safety. Here are some key considerations:

1. Operating Pressure and Temperature

The pipe material and wall thickness must be chosen to handle the expected operating pressure and temperature of the fluid. Over-pressurization can lead to pipeline failure, while insufficient tolerance for high temperatures may result in weakening or deformation.

2. Corrosiveness of the Fluid

Corrosive fluids such as crude oil or certain chemicals may require specialized coatings or materials. Selecting a pipe with the appropriate corrosion resistance can significantly extend the pipeline’s service life.

3. Distance and Terrain

The length and location of the pipeline will impact the type of line pipe needed. For example, pipelines crossing mountainous regions or areas with extreme temperatures may need more durable, thicker pipes to handle the stress and environmental conditions.

4. Regulatory and Safety Compliance

Compliance with local, national, and international regulations is critical. Ensure that the line pipe meets the required standards for the region and industry in which it will be used. This is especially important in hazardous industries like oil and gas, where pipeline failures can have severe environmental and safety consequences.

Závěr

Line pipe is a critical component in the oil, gas, and water transmission industries. Its strength, durability, and ability to withstand extreme conditions make it indispensable for transporting fluids over long distances. By understanding the different types of line pipe, their applications, and key considerations for selection, professionals in these fields can ensure the safe and efficient operation of pipelines.

Whether you are working in oil extraction, natural gas distribution, or water infrastructure, selecting the right line pipe is essential for maintaining the integrity of your transmission systems. Always prioritize quality, safety, and compliance with industry standards to optimize pipeline performance and prevent costly failures.

Co je tavný epoxidový / FBE nátěr pro ocelové trubky?

Potrubí potažené epoxidem fúzním lepidlem (FBE).

/v /přidal

Antikorozní ocelová trubka označuje ocelovou trubku, která je zpracována antikorozní technologií a může účinně zabránit nebo zpomalit jev koroze způsobený chemickými nebo elektrochemickými reakcemi v procesu přepravy a použití.
Antikorozní ocelová trubka se používá hlavně v domácím ropném, chemickém, zemním plynu, teple, čištění odpadních vod, vodních zdrojích, mostech, ocelových konstrukcích a dalších oborech potrubního inženýrství. Mezi běžně používané antikorozní nátěry patří 3PE nátěr, 3PP nátěr, FBE nátěr, izolační nátěr z polyuretanové pěny, tekutý epoxidový nátěr, epoxidový uhelný dehtový nátěr atd.

co je tavený epoxidový (FBE) práškový antikorozní nátěr?

Fusion-bonded epoxid (FBE) prášek je druh pevného materiálu, který je transportován a dispergován vzduchem jako nosič a aplikován na povrch předehřátých ocelových výrobků. Roztavením, vyrovnáním a vytvrzením se vytvoří jednotný antikorozní povlak, který se vytvoří za vysokých teplot. Povlak má výhody snadného ovládání, žádné znečištění, dobrý náraz, odolnost v ohybu a odolnost proti vysokým teplotám. Epoxidový prášek je termosetový, netoxický nátěr, který po vytvrzení vytváří vysokomolekulární síťovaný strukturní nátěr. Má vynikající chemické antikorozní vlastnosti a vysoké mechanické vlastnosti, zejména nejlepší odolnost proti opotřebení a přilnavost. Jedná se o vysoce kvalitní antikorozní nátěr na podzemní ocelová potrubí.

Klasifikace tavených epoxidových práškových nátěrů:

1) podle způsobu použití lze rozdělit na: FBE povlak uvnitř potrubí, FBE povlak vně potrubí a FBE povlak uvnitř a vně potrubí. Vnější FBE povlak je rozdělen na jednovrstvý FBE povlak a dvouvrstvý FBE povlak (DPS povlak).
2)Podle použití lze rozdělit na: FBE nátěr pro ropovody a zemní plyn, FBE nátěr pro potrubí pitné vody, FBE nátěr pro požární potrubí, nátěr pro antistatické ventilační potrubí v uhelných dolech, FBE nátěr pro chemická potrubí, nátěr FBE pro trubky ropných vrtů, nátěr FBE pro potrubní tvarovky atd.
3) podle podmínek vytvrzování lze rozdělit na dva typy: rychlé vytvrzování a běžné vytvrzování. Podmínky vytvrzování rychle vytvrzujícího prášku jsou obecně 230 ℃ / 0,5 ~ 2 min, což se používá hlavně pro vnější nástřik nebo třívrstvou antikorozní strukturu. Vzhledem ke krátké době vytvrzování a vysoké efektivitě výroby je vhodný pro provoz na montážní lince. Vytvrzovací podmínky běžného vytvrzovacího prášku jsou obecně vyšší než 230 ℃/5 min. Vzhledem k dlouhé době vytvrzování a dobrému vyrovnání nátěru je vhodný pro nástřik v potrubí.

Tloušťka povlaku FBE

300-500 um

Tloušťka povlaku DPS (double layer FBE).

450-1000 um

standard nátěru

SY/T0315,CAN/CSA Z245.20,

AWWA C213, Q/CNPC38 atd

Použití

Pozemní a podvodní potrubí antikorozní

Výhody

Vynikající lepicí síla

Vysoký izolační odpor

Proti stárnutí

Antikatodové odizolování

Proti vysokým teplotám

Odolnost vůči bakteriím

Malý katodový ochranný proud (pouze 1-5uA/m2)

 

Vzhled

 Výkonnostní index Testovací metoda
Tepelné charakteristiky Povrch hladký, barevně jednotný, bez bublin, prasklin a svátků                                                       Vizuální kontrola

24h nebo 48h katodická disbondace (mm)

 ≤6,5

SY/T0315-2005

Tepelné vlastnosti (hodnocení)

1-4

Pórovitost průřezu (hodnocení)

 1-4
Flexibilita 3 stupně Celsia (Objednejte specifikovanou minimální teplotu + 3 stupně Celsia

Žádná stopa

Odolnost proti nárazu 1,5 J (-30 stupňů Celsia)

 Žádná dovolená
24h přilnavost (hodnocení)

1-3

Průrazné napětí (MV/m)

 ≥30
Hmotnostní odpor (Ωm)

≥1*1013

Antikorozní metoda taveného epoxidového prášku:

Hlavními metodami jsou elektrostatický nástřik, žárový nástřik, odsávání, fluidní lože, válcování atd. Obecně se pro povlakování v potrubí používá metoda třecího elektrostatického nástřiku, sací metoda nebo metoda žárového nástřiku. Těchto několik metod povlakování má společnou vlastnost, že je potřeba před nástřikem obrobek předehřátý na určitou teplotu, roztavit prášek a kontakt, jmenovitě teplo by mělo být schopné zajistit, aby film dále proudil, další proudění ploché pokrývá celý povrch oceli trubky, zejména v dutině na povrchu ocelové trubky, a na obou stranách svaru roztaveného povlaku do můstku, v těsném spojení s povlakem a ocelovou trubkou minimalizují póry a vytvrzení v předepsaném čase, poslední chlazení vodou ukončení procesu tuhnutí.

Představení potrubí potaženého potrubím 3LPE

/v /přidal

Stručný úvod:

Základní materiál z 3PE ocelová trubka s antikorozním nátěrem zahrnuje bezešvou ocelovou trubku, spirálově svařovanou ocelovou trubku a ocelovou trubku svařovanou rovným švem. Třívrstvý polyetylenový (3PE) antikorozní nátěr je široce používán v průmyslu ropovodů pro svou dobrou odolnost proti korozi, propustnost vodních par a mechanické vlastnosti. 3PE antikorozní nátěr je velmi důležitý pro životnost podzemního potrubí. Některá potrubí ze stejného materiálu jsou uložena v zemi desítky let bez koroze a některá jsou za pár let netěsná. Důvodem je, že používají různé povlaky.

Antikorozní konstrukce:

3PE antikorozní nátěr se obecně skládá ze tří vrstev struktury: první vrstva je epoxidový prášek (FBE) > 100 um, druhá vrstva je lepidlo (AD) 170 ~ 250 um, třetí vrstva je polyethylen (PE) 1,8-3,7 mm . Ve skutečném provozu jsou smíchány a integrovány tři materiály, které jsou zpracovány tak, aby byly pevně spojeny s ocelovou trubkou a vytvořily vynikající antikorozní povlak. Způsob zpracování se obecně dělí na dva typy: typ vinutí a typ kruhového krytu formy.

3PE antikorozní nátěr ocelových trubek (třívrstvý polyetylenový antikorozní nátěr) je nový antikorozní nátěr ocelových trubek vyrobený důmyslnou kombinací antikorozního nátěru 2PE v Evropě a nátěru FBE široce používaného v Severní Americe. Ve světě je uznáván a používán více než deset let.

První vrstva 3PE antikorozní ocelové trubky je epoxidový práškový antikorozní nátěr a střední vrstva je kopolymerované lepidlo s funkční skupinou větvené struktury. Povrchovou vrstvou je vysokohustotní polyetylenový antikorozní nátěr.

Antikorozní nátěr 3LPE kombinuje vysokou nepropustnost a mechanické vlastnosti epoxidové pryskyřice a polyetylenu. Dosud byl uznáván jako nejlepší antikorozní nátěr s nejlepším účinkem a výkonem na světě, který byl aplikován v mnoha projektech.

výhody:

Běžná ocelová trubka bude v prostředí špatného používání silně zkorodována, což sníží životnost ocelové trubky. Poměrně dlouhá je také životnost antikorozní a tepelně konzervační ocelové trubky. Obecně může být používán po dobu asi 30-50 let a správná instalace a použití může také snížit náklady na údržbu potrubní sítě. Antikorozní a tepelně konzervační ocelová trubka může být také vybavena alarmovým systémem, automatickou detekcí poruchy úniku potrubní sítě, přesnou znalostí místa poruchy a také automatickým alarmem.

3PE antikorozní a tepelně konzervační ocelové trubky mají dobrou tepelnou ochranu a tepelné ztráty jsou pouze 25% u tradičních trubek. Dlouhodobý provoz může ušetřit spoustu zdrojů, výrazně snížit náklady na energii a přesto má silnou voděodolnost a odolnost proti korozi. Navíc jej lze přímo zakopat pod zem nebo do vody bez dalšího potrubního výkopu, což je také jednoduché, rychlé a komplexní ve výstavbě. Cena je také relativně nízká a má dobrou odolnost proti korozi a nárazu při nízkých teplotách a může být také přímo pohřben ve zmrzlé půdě.

Aplikace:

U 3PE antikorozní ocelové trubky mnoho lidí ví jen jednu věc a druhou ne. Jeho funkce je opravdu široké pokrytí. Je vhodný pro zásobování a odvodňování podzemní vody, podzemní stříkaný beton, přetlakovou a podtlakovou ventilaci, odvod plynu, protipožární sprinklery a další potrubní sítě. Přenosové potrubí odpadních zbytků a vratné vody pro technologickou vodu tepelné elektrárny. Má vynikající použitelnost pro vodovodní potrubí antisprejových a sprinklerových systémů. Ochranné pouzdro pro napájení, komunikaci, dálnici a další kabely. Je vhodný pro rozvody vody ve výškových budovách, teplovodní sítě, vodárny, rozvody plynu, podzemní rozvody vody a další potrubí. Ropovod, chemický a farmaceutický průmysl, tiskařský a barvířský průmysl atd. Vypouštěcí potrubí čištění odpadních vod, potrubí odpadních vod a antikorozní technika biologických bazénů. Dá se říci, že 3PE antikorozní ocelová trubka je nepostradatelná v současné konstrukci zemědělských zavlažovacích trubek, trubek pro hluboké studny, drenážních trubek a dalších síťových aplikací a má se za to, že díky rozšíření vědy a techniky bude mít další skvělé úspěchy v budoucnu.

Pokud potřebujete jakýkoli druh ocelových trubek s antikorozním povlakem, jako jsou ocelové trubky s povlakem 3PE, ocelové trubky s povlakem FBE a ocelové trubky s povlakem 3PP atd. Kontaktujte nás!