TANGKI LNG

Panduan Mendalam tentang Desain Tangki LNG, Pemilihan Material, dan Aplikasi

/di dalam /oleh

Perkenalan

Gas Alam Cair (LNG) merupakan komponen penting dari infrastruktur energi global, yang disimpan pada suhu kriogenik untuk memfasilitasi transportasi dan penyimpanan yang efisien. Desain tangki LNG dan pemilihan material sangat penting untuk memastikan keamanan, ketahanan, dan kinerjanya. Selain mempelajari desain dan material tangki, penting untuk memahami berbagai aplikasi tangki LNG agar dapat memahami sepenuhnya perannya di sektor energi.

Memahami Desain Tangki LNG

Tangki LNG dirancang untuk menampung gas alam dalam bentuk cair pada suhu sekitar -162°C (-260°F). Tangki ini harus mampu menahan suhu dingin yang ekstrem, perubahan tekanan, dan potensi tekanan termal. Berikut ini adalah penjelasan terperinci mengenai jenis tangki utama dan pertimbangan desain yang penting:
Jenis Tangki:
Tangki Penahan Tunggal: Tangki ini memiliki satu lapisan baja dengan struktur beton luar. Karena margin keamanannya lebih rendah, tangki ini biasanya digunakan untuk kapasitas penyimpanan yang lebih kecil dan kurang umum untuk aplikasi berskala besar.
Tangki Penahanan Ganda: Tangki ini memiliki tangki baja bagian dalam dan lapisan penahan beton atau baja bagian luar. Tangki ini menawarkan keamanan tambahan dengan mengelola potensi kebocoran dan menyediakan lapisan perlindungan ekstra.
Tangki Penahan Penuh: Tangki-tangki ini, yang dilengkapi wadah LNG bagian dalam dan sistem penahanan sekunder, dirancang untuk menangani potensi kebocoran, menjadikannya standar untuk penyimpanan LNG berskala besar.
Pertimbangan Desain:
Isolasi Termal: Bahan isolasi canggih seperti perlite, vakum, atau busa poliuretan mencegah masuknya panas dan menjaga LNG pada suhu kriogenik.
Sistem Kontrol Tekanan: Katup pelepas dan sistem pemantauan sangat penting untuk mengelola tekanan internal dan memastikan operasi yang aman.
Integritas Seismik dan Struktural: Tangki harus mampu menahan aktivitas seismik dan tekanan struktural lainnya, sehingga sering kali menggabungkan beton bertulang dan analisis struktural terperinci.

Desain Tangki LNG

Desain Tangki LNG

Pemilihan Material untuk Tangki LNG

Pemilihan material yang tepat sangat penting untuk kinerja dan keawetan tangki LNG. Berikut ini adalah beberapa material yang umum digunakan:
Bahan Tangki Dalam:
Baja Nikel 9% (ASTM A553): Ideal untuk pelat bawah bagian dalam dan cangkang bagian dalam atau pelat dinding, bahan ini memberikan ketangguhan tinggi dan ketahanan terhadap patah getas pada suhu kriogenik.
Baja Karbon Suhu Rendah: Ini kadang-kadang digunakan dengan baja nikel 9% untuk komponen-komponen yang sifat kriogenik ekstremnya tidak begitu penting.
Bahan Tangki Luar:
Konkret: Digunakan untuk lapisan penahanan luar dalam tangki penahanan ganda dan penuh, memberikan dukungan struktural yang kuat dan isolasi termal tambahan.
Baja: Kadang-kadang digunakan di tangki luar untuk area bertekanan tinggi, sering kali dilapisi atau dirawat agar tahan terhadap korosi.
Bahan Atap Tangki:
ASTM A516 Kelas 70: Baja karbon ini cocok untuk pelat atap tangki, menawarkan kekuatan dan ketangguhan pada suhu yang lebih rendah.
Bahan Isolasi:
Perlit: Efektif untuk isolasi terhadap suhu kriogenik.
Serat Kaca dan Aerogel: Material canggih yang menawarkan isolasi termal yang sangat baik tetapi dengan biaya yang lebih tinggi.

Aplikasi Tangki LNG

Tangki LNG memainkan peran penting dalam berbagai aplikasi di seluruh sektor energi. Berikut ini cara pemanfaatannya:
Terminal Impor dan Ekspor LNG:
Terminal Impor: Tangki LNG di terminal impor menerima LNG dari kapal dan menyimpannya sebelum diregasifikasi dan didistribusikan ke jaringan gas lokal.
Terminal Ekspor: Tangki LNG menyimpan gas alam cair di terminal ekspor sebelum dimuat ke kapal untuk transportasi internasional.
Penyimpanan dan Distribusi LNG:
Perusahaan Utilitas: Perusahaan utilitas menyimpan dan mendistribusikan gas alam untuk penggunaan rumah tangga dan komersial dalam tangki LNG, memastikan pasokan yang stabil bahkan selama periode permintaan puncak.
Aplikasi Industri: Industri menggunakan tangki LNG untuk menyimpan dan memasok gas alam untuk proses yang memerlukan sumber bahan bakar yang konsisten dan andal.
LNG sebagai Bahan Bakar:
Transportasi Laut: Tangki LNG digunakan pada kapal yang dirancang untuk beroperasi dengan LNG, guna mengurangi emisi dibandingkan dengan bahan bakar laut tradisional.
Kendaraan Berat: Tangki LNG digunakan dalam truk dan bus yang beroperasi dengan gas alam cair, menawarkan alternatif yang lebih bersih daripada bahan bakar diesel.
Cadangan Darurat dan Pemangkasan Puncak:
Daya Cadangan: Tangki LNG menyediakan solusi daya cadangan untuk wilayah dengan pasokan listrik yang tidak dapat diandalkan, memastikan bahwa gas alam tersedia untuk pembangkitan listrik selama pemadaman listrik.
Pencukuran Puncak: Penyimpanan LNG membantu mengelola permintaan puncak dengan menyimpan kelebihan gas selama periode permintaan rendah dan melepaskannya selama periode permintaan tinggi.
Fasilitas Produksi LNG:
Instalasi Pencairan: Tangki LNG menyimpan produk cair di fasilitas produksi, tempat gas alam didinginkan dan dikondensasikan menjadi bentuk cair untuk penyimpanan dan pengangkutan yang efisien.

Pertimbangan Desain dan Keamanan

Untuk memastikan keamanan dan efisiensi tangki LNG, pertimbangkan hal berikut:
Manajemen Stres Termal: Isolasi dan sambungan ekspansi yang tepat diperlukan untuk mengelola tekanan termal yang disebabkan oleh variasi suhu ekstrem.
Fitur Keamanan: Untuk mengatasi potensi risiko yang terkait dengan penyimpanan LNG, sertakan sistem deteksi kebocoran, proteksi kebakaran, dan sistem penghentian darurat.
Kepatuhan terhadap peraturan: Patuhi standar dan peraturan industri dari organisasi seperti American Petroleum Institute (API), National Fire Protection Association (NFPA), dan International Organization for Standardization (ISO).

Kesimpulan

Desain dan pemilihan material tangki LNG sangat penting untuk memastikan pengoperasiannya yang aman dan efisien. Insinyur dapat membuat tangki yang bekerja dengan andal dalam kondisi ekstrem dengan memilih material yang tepat seperti baja nikel 9% untuk komponen kriogenik dan ASTM A516 Grade 70 untuk atap. Memahami berbagai aplikasi tangki LNG—mulai dari terminal impor dan ekspor hingga penggunaan industri dan cadangan darurat—menyoroti peran krusialnya dalam infrastruktur energi global. Desain yang cermat, pemilihan material, dan kepatuhan terhadap standar keselamatan akan mendukung keberhasilan dan keselamatan penyimpanan dan pemanfaatan LNG yang berkelanjutan. Untuk spesifikasi yang tepat dan harga terkini, konsultasikan dengan [email protected] selalu disarankan untuk memenuhi kebutuhan proyek tertentu.

Perbandingan NACE MR0175 dan NACE MR0103

Apa Perbedaan Antara NACE MR0175 dan NACE MR0103?

/di dalam /oleh

Perkenalan

Dalam industri seperti minyak dan gas, di mana peralatan dan infrastruktur secara rutin terpapar pada lingkungan yang keras, pemilihan material yang dapat menahan kondisi korosif sangatlah penting. Dua standar penting yang memandu pemilihan material untuk lingkungan yang mengandung hidrogen sulfida (H₂S) adalah: NACE MR0175 Dan NACE MR0103Meskipun kedua standar tersebut bertujuan untuk mencegah retak akibat tekanan sulfida (SSC) dan kerusakan lain yang disebabkan oleh hidrogen, keduanya dirancang untuk aplikasi dan lingkungan yang berbeda. Blog ini memberikan gambaran umum yang komprehensif tentang perbedaan antara kedua standar penting ini.

Pengantar Standar NACE

NACE International, yang kini menjadi bagian dari Association for Materials Protection and Performance (AMPP), mengembangkan NACE MR0175 dan NACE MR0103 untuk mengatasi tantangan yang ditimbulkan oleh lingkungan layanan asam—lingkungan yang mengandung H₂S. Lingkungan ini dapat menyebabkan berbagai bentuk korosi dan keretakan, yang dapat membahayakan integritas material dan berpotensi menyebabkan kegagalan yang fatal. Tujuan utama dari standar ini adalah untuk memberikan pedoman dalam memilih material yang dapat menahan efek merusak ini.

Ruang Lingkup dan Aplikasi

NACE MR0175

Fokus Utama: NACE MR0175, atau ISO 15156, terutama menargetkan industri hulu minyak dan gas, termasuk eksplorasi, pengeboran, produksi, dan pengangkutan hidrokarbon.
Lingkungan: Standar ini mencakup material yang digunakan dalam produksi minyak dan gas di lingkungan layanan asam. Ini termasuk peralatan bawah tanah, komponen kepala sumur, jaringan pipa, dan kilang.
Penggunaan Global: NACE MR0175 adalah standar yang diakui secara global yang banyak digunakan dalam operasi hulu minyak dan gas untuk memastikan keamanan dan keandalan material di lingkungan asam.

NACE MR0103

Fokus Utama: NACE MR0103 dirancang khusus untuk industri penyulingan minyak dan petrokimia, dengan fokus pada operasi hilir.
Lingkungan: Standar ini berlaku untuk pabrik pengolahan dengan hidrogen sulfida, terutama di lingkungan H₂S yang basah. Standar ini disesuaikan dengan kondisi yang ditemukan di unit penyulingan, seperti unit hidroprosesing, di mana risiko retak tegangan sulfida cukup signifikan.
Khusus Industri: Tidak seperti NACE MR0175 yang digunakan dalam cakupan aplikasi yang lebih luas, NACE MR0103 lebih berfokus pada sektor penyulingan.

Persyaratan Materi

NACE MR0175

Pilihan Material: NACE MR0175 menawarkan banyak pilihan material, termasuk baja karbon, baja paduan rendah, baja tahan karat, paduan berbasis nikel, dan banyak lagi. Setiap material dikategorikan berdasarkan kesesuaiannya untuk lingkungan asam tertentu.
Kualifikasi: Bahan harus memenuhi kriteria ketat agar memenuhi syarat untuk digunakan, termasuk ketahanan terhadap SSC, retak akibat hidrogen (HIC), dan retak korosi tegangan sulfida (SSCC).
Batasan Lingkungan: Standar tersebut membatasi tekanan parsial H₂S, suhu, pH, dan faktor ekologi lainnya yang menentukan kesesuaian bahan untuk layanan asam.

NACE MR0103

Persyaratan Material: NACE MR0103 berfokus pada material yang tahan terhadap SSC dalam lingkungan pemurnian. Kriteria khusus untuk baja karbon, baja paduan rendah, dan baja tahan karat tertentu disediakan.
Pedoman Sederhana: Dibandingkan dengan MR0175, pedoman pemilihan material dalam MR0103 lebih mudah dipahami, mencerminkan kondisi yang lebih terkendali dan konsisten yang biasanya ditemukan dalam operasi penyulingan.
Proses manufaktur: Standar tersebut juga menguraikan persyaratan pengelasan, perlakuan panas, dan fabrikasi untuk memastikan bahan mempertahankan ketahanannya terhadap retak.

Sertifikasi dan Kepatuhan

NACE MR0175
Sertifikasi: Kepatuhan terhadap NACE MR0175 sering kali diwajibkan oleh badan regulasi dan sangat penting untuk memastikan keselamatan dan keandalan peralatan dalam operasi minyak dan gas asam. Standar ini dirujuk dalam banyak peraturan dan kontrak internasional.
Dokumentasi: Dokumentasi terperinci biasanya diperlukan untuk menunjukkan bahwa bahan memenuhi kriteria khusus yang diuraikan dalam MR0175. Ini termasuk komposisi kimia, sifat mekanis, dan pengujian ketahanan terhadap kondisi layanan asam.
NACE MR0103
Sertifikasi: Kepatuhan terhadap NACE MR0103 biasanya diperlukan dalam kontrak untuk peralatan dan material yang digunakan di pabrik penyulingan dan petrokimia. Kepatuhan ini memastikan bahwa material yang dipilih dapat bertahan terhadap tantangan khusus di lingkungan penyulingan.
Persyaratan yang disederhanakan: Meskipun masih ketat, persyaratan dokumentasi dan pengujian untuk kepatuhan MR0103 sering kali tidak serumit persyaratan untuk MR0175, yang mencerminkan kondisi lingkungan dan risiko yang berbeda dalam penyulingan dibandingkan dengan operasi hulu.

Pengujian dan Kualifikasi

NACE MR0175
Pengujian yang Ketat: Bahan harus menjalani pengujian ekstensif, termasuk uji laboratorium untuk SSC, HIC, dan SSCC, agar memenuhi syarat untuk digunakan di lingkungan asam.
Standar Global: Standar tersebut selaras dengan prosedur pengujian internasional dan sering kali mengharuskan material memenuhi kriteria kinerja yang ketat dalam kondisi paling keras yang ditemukan dalam operasi minyak dan gas.
NACE MR0103
Pengujian yang Ditargetkan: Persyaratan pengujian difokuskan pada kondisi spesifik lingkungan kilang. Ini termasuk pengujian ketahanan terhadap H₂S basah, SSC, dan bentuk retak relevan lainnya.
Spesifik Aplikasi: Protokol pengujian disesuaikan dengan kebutuhan proses penyulingan, yang biasanya melibatkan kondisi yang tidak terlalu parah dibandingkan dengan kondisi yang ditemukan dalam operasi hulu.

Kesimpulan

Ketika NACE MR0175 dan NACE MR0103 keduanya mencegah retak tegangan sulfida dan bentuk retak lingkungan lainnya di lingkungan layanan asam, keduanya dirancang untuk aplikasi yang berbeda-beda.
NACE MR0175 adalah standar untuk operasi hulu minyak dan gas. Standar ini mencakup berbagai macam material dan kondisi lingkungan serta memiliki proses pengujian dan kualifikasi yang ketat.
NACE MR0103 dirancang khusus untuk industri penyulingan. Produk ini berfokus pada operasi hilir dan menggunakan kriteria pemilihan material yang lebih sederhana dan lebih terarah.

Memahami perbedaan antara standar-standar ini sangat penting untuk memilih bahan yang sesuai untuk aplikasi spesifik Anda dan memastikan keamanan, keandalan, dan umur panjang infrastruktur Anda di lingkungan hidrogen sulfida.

Retak Akibat Hidrogen HIC

Peretasan Lingkungan: HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, SCC

/di dalam /oleh

Perkenalan

Dalam industri yang materialnya terpapar lingkungan yang keras—seperti minyak dan gas, pemrosesan kimia, dan pembangkit listrik—pemahaman dan pencegahan keretakan lingkungan sangatlah penting. Jenis keretakan ini dapat menyebabkan kegagalan yang fatal, perbaikan yang mahal, dan risiko keselamatan yang signifikan. Tulisan blog ini akan memberikan gambaran umum yang terperinci dan profesional tentang berbagai bentuk keretakan lingkungan seperti HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, dan SCC, termasuk pengenalannya, mekanisme yang mendasarinya, dan strategi pencegahannya.

1. Hidrogen Blistering (HB)

Pengakuan:
Blister hidrogen ditandai dengan terbentuknya lepuh atau tonjolan pada permukaan material. Lepuh ini terjadi akibat atom hidrogen menembus material dan terakumulasi pada cacat atau inklusi internal, membentuk molekul hidrogen yang menciptakan tekanan tinggi lokal.

Mekanisme:
Atom hidrogen berdifusi ke dalam material, biasanya baja karbon, dan bergabung kembali menjadi molekul hidrogen di lokasi pengotor atau rongga. Tekanan dari molekul hidrogen ini menciptakan gelembung, melemahkan material dan menyebabkan degradasi lebih lanjut.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Gunakan material dengan kadar kotoran rendah, terutama baja dengan kadar sulfur rendah.
  • Lapisan Pelindung: Penerapan pelapis yang mencegah masuknya hidrogen.
  • Perlindungan Katodik: Penerapan sistem proteksi katodik untuk mengurangi penyerapan hidrogen.

2. Retak Akibat Hidrogen (HIC)

Pengakuan:
Retakan akibat hidrogen (HIC) diidentifikasi oleh retakan internal yang sering kali sejajar dengan arah penggulungan material. Retakan ini biasanya terletak di sepanjang batas butiran dan tidak meluas ke permukaan material, sehingga sulit dideteksi hingga terjadi kerusakan yang signifikan.

Mekanisme:
Seperti halnya hidrogen yang melepuh, atom-atom hidrogen memasuki material dan bergabung kembali untuk membentuk molekul hidrogen di dalam rongga atau inklusi internal. Tekanan yang dihasilkan oleh molekul-molekul ini menyebabkan keretakan internal, yang membahayakan integritas struktural material.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Pilihlah baja dengan kadar sulfur rendah dan tingkat pengotor yang lebih rendah.
  • Perawatan panas: Gunakan proses perlakuan panas yang tepat untuk menyempurnakan mikrostruktur material.
  • Tindakan Perlindungan: Gunakan pelapis dan perlindungan katodik untuk menghambat penyerapan hidrogen.

3. Retak Akibat Hidrogen Berorientasi pada Tekanan (SOHIC)

Pengakuan:
SOHIC adalah bentuk keretakan yang disebabkan oleh hidrogen yang terjadi saat ada tekanan tarik eksternal. Hal ini dikenali dari pola retakan yang khas, seperti anak tangga atau berundak, yang sering terlihat di dekat las atau area dengan tekanan tinggi lainnya.

Mekanisme:
Retakan akibat hidrogen dan tegangan tarik menyebabkan pola retakan yang lebih parah dan jelas. Adanya tegangan memperburuk efek kerapuhan hidrogen, menyebabkan retakan menyebar secara bertahap.

Pencegahan:

  • Manajemen Stres: Terapkan perawatan penghilang stres untuk mengurangi stres sisa.
  • Pemilihan Bahan: Gunakan material yang memiliki ketahanan lebih tinggi terhadap kerapuhan hidrogen.
  • Tindakan Perlindungan: Terapkan lapisan pelindung dan perlindungan katodik.

4. Retak Tegangan Sulfida (SSC)

Pengakuan:
Retak tegangan sulfida (SSC) bermanifestasi sebagai retakan getas pada baja berkekuatan tinggi yang terpapar lingkungan hidrogen sulfida (H₂S). Retakan ini sering kali bersifat intergranular dan dapat menyebar dengan cepat di bawah tegangan tarik, yang menyebabkan kegagalan mendadak dan dahsyat.

Mekanisme:
Bila ada hidrogen sulfida, atom hidrogen diserap oleh material, yang menyebabkan kerapuhan. Kerapuhan ini mengurangi kemampuan material untuk menahan tegangan tarik, yang mengakibatkan fraktur getas.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Penggunaan bahan tahan asam dengan tingkat kekerasan yang terkendali.
  • Kontrol Lingkungan: Mengurangi paparan hidrogen sulfida atau menggunakan inhibitor untuk meminimalkan dampaknya.
  • Lapisan Pelindung: Penerapan pelapis untuk bertindak sebagai penghalang terhadap hidrogen sulfida.

5. Pemecahan Bertahap (SWC)

Pengakuan:
Retakan bertahap atau retakan hidrogen terjadi pada baja berkekuatan tinggi, terutama pada struktur yang dilas. Retakan ini dikenali dari pola retakan zig-zag atau seperti tangga, yang biasanya terlihat di dekat las.

Mekanisme:
Retakan bertahap terjadi karena efek gabungan dari kerapuhan hidrogen dan tegangan sisa dari pengelasan. Retakan menyebar secara bertahap, mengikuti jalur terlemah melalui material.

Pencegahan:

  • Perawatan panas: Gunakan perlakuan panas pra dan pasca pengelasan untuk mengurangi tegangan sisa.
  • Pemilihan Bahan: Pilihlah material yang memiliki ketahanan lebih baik terhadap kerapuhan hidrogen.
  • Pembakaran Hidrogen: Terapkan prosedur pembakaran hidrogen setelah pengelasan untuk menghilangkan hidrogen yang terserap.

6. Retak Seng Stres (SZC)

Pengakuan:
Retak seng akibat tekanan (SZC) terjadi pada baja berlapis seng (galvanis). Retak ini dikenali dari retakan antarbutiran yang dapat menyebabkan delaminasi lapisan seng dan kegagalan struktural baja di bawahnya.

Mekanisme:
Kombinasi tegangan tarik dalam lapisan seng dan paparan lingkungan korosif menyebabkan SZC. Tegangan dalam lapisan, ditambah dengan faktor lingkungan, menyebabkan keretakan intergranular dan kegagalan.

Pencegahan:

  • Kontrol Pelapisan: Pastikan ketebalan lapisan seng tepat untuk menghindari tekanan berlebihan.
  • Pertimbangan Desain: Hindari tikungan dan sudut tajam yang memusatkan tekanan.
  • Kontrol Lingkungan: Kurangi paparan terhadap lingkungan korosif yang dapat memperparah retak.

7. Perengkahan Tegangan Hidrogen (HSC)

Pengakuan:
Retak tegangan hidrogen (HSC) adalah bentuk kerapuhan hidrogen pada baja berkekuatan tinggi yang terpapar hidrogen. Hal ini ditandai dengan fraktur getas yang tiba-tiba di bawah tegangan tarik.

Mekanisme:
Atom hidrogen berdifusi ke dalam baja, menyebabkan kerapuhan. Kerapuhan ini secara signifikan mengurangi ketangguhan material, membuatnya rentan terhadap keretakan dan kegagalan mendadak di bawah tekanan.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Pilih material yang lebih rendah kerentanannya terhadap kerapuhan hidrogen.
  • Kontrol Lingkungan: Minimalkan paparan hidrogen selama pemrosesan dan servis.
  • Tindakan Perlindungan: Gunakan lapisan pelindung dan perlindungan katodik untuk mencegah masuknya hidrogen.

8. Kerapuhan Hidrogen (HE)

Pengakuan:
Hidrogen embrittlement (HE) adalah istilah umum untuk hilangnya elastisitas dan keretakan atau fraktur material akibat penyerapan hidrogen. Sifat fraktur yang tiba-tiba dan getas sering dikenali.

Mekanisme:
Atom hidrogen memasuki struktur kisi logam, yang secara signifikan mengurangi keuletan dan ketangguhannya. Di bawah tekanan, material yang rapuh rentan terhadap keretakan dan kegagalan.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Gunakan material yang tahan terhadap kerapuhan hidrogen.
  • Kontrol Hidrogen: Kelola paparan hidrogen selama produksi dan servis untuk mencegah penyerapan.
  • Lapisan Pelindung: Terapkan lapisan yang mencegah hidrogen memasuki material.

9. Retak Korosi Tegangan (SCC)

Pengakuan:
Retak korosi tegangan (SCC) ditandai dengan retakan halus yang biasanya dimulai di permukaan material dan menyebar melalui ketebalannya. SCC terjadi saat material terpapar lingkungan korosif di bawah tekanan tarik.

Mekanisme:
SCC terjadi akibat efek gabungan dari tegangan tarik dan lingkungan korosif. Misalnya, SCC yang disebabkan oleh klorida merupakan masalah umum pada baja tahan karat, di mana ion klorida memfasilitasi inisiasi dan perambatan retakan di bawah tekanan.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Pilih material yang tahan terhadap jenis SCC tertentu yang relevan dengan lingkungan.
  • Kontrol Lingkungan: Mengurangi konsentrasi spesies korosif, seperti klorida, di lingkungan operasi.
  • Manajemen Stres: Gunakan anil pelepas tegangan dan desain yang cermat untuk meminimalkan tegangan sisa yang menyebabkan SCC.

Kesimpulan

Retakan lingkungan merupakan tantangan yang kompleks dan beraneka ragam bagi industri yang sangat mementingkan integritas material. Memahami mekanisme spesifik di balik setiap jenis retakan—seperti HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, dan SCC—sangat penting untuk pencegahan yang efektif. Dengan menerapkan strategi seperti pemilihan material, manajemen tegangan, pengendalian lingkungan, dan pelapis pelindung, industri dapat secara signifikan mengurangi risiko yang terkait dengan bentuk-bentuk retakan ini, memastikan keamanan, keandalan, dan keawetan infrastruktur mereka.

Seiring dengan terus berkembangnya teknologi, metode untuk mengatasi keretakan lingkungan juga akan terus berkembang. Hal ini membuat penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan menjadi penting untuk menjaga integritas material di lingkungan yang semakin menantang.

Membangun Tangki Penyimpanan Minyak: Menghitung Kebutuhan Pelat Baja

Cara Menghitung Jumlah Plat Baja untuk Tangki Penyimpanan Minyak

/di dalam /oleh

Perkenalan

Membangun tangki penyimpanan minyak melibatkan perencanaan yang cermat dan perhitungan yang akurat untuk memastikan integritas struktural, keamanan, dan efektivitas biaya. Untuk tangki yang dibangun menggunakan pelat baja karbon, menentukan jumlah dan susunan pelat ini sangat penting. Dalam blog ini, kita akan membahas penghitungan jumlah pelat baja untuk tangki penyimpanan minyak, menggunakan contoh khusus untuk mengilustrasikan langkah-langkah yang terlibat.

Spesifikasi Proyek

Persyaratan Pelanggan:

  • Pilihan Ketebalan Pelat: Pelat baja karbon 6mm, 8mm, dan 10mm
  • Dimensi Plat: Lebar: 2200mm, Panjang: 6000mm

Spesifikasi Tangki:

  • Jumlah Tangki: 3
  • Volume Tangki Individu: 3.000 meter kubik
  • Tinggi: 12 meter
  • Diameter: 15.286 meter

Langkah-Langkah Menghitung Jumlah Plat Baja untuk Tiga Tangki Penyimpanan Minyak Silinder

Langkah 1: Hitung Luas Permukaan Tangki Tunggal

Luas permukaan setiap tangki merupakan jumlah luas permukaan cangkang silinder, bagian bawah, dan atap.

1. Hitunglah Keliling dan Luas Kulit Buah

2. Hitunglah Luas Bagian Bawah dan Atap

 

Langkah 2: Hitung Total Luas Permukaan untuk Semua Tangki

Langkah 3: Tentukan Jumlah Pelat Baja yang Diperlukan

Langkah 4: Alokasikan Ketebalan Pelat

Untuk mengoptimalkan integritas struktural dan biaya tangki, alokasikan ketebalan pelat yang berbeda untuk berbagai bagian setiap tangki:

  • Pelat 6mm: Digunakan untuk atap, di mana tekanan strukturalnya lebih rendah.
  • Pelat 8mm: Diterapkan pada bagian atas cangkang tangki, di mana tekanannya sedang.
  • Pelat 10mm: Ini digunakan untuk bagian bawah dan bawah cangkang, di mana tekanan paling tinggi disebabkan oleh berat minyak yang tersimpan.

Langkah 5: Contoh Alokasi Pelat untuk Setiap Tangki

Pelat Bawah:

  • Luas yang dibutuhkan per Tangki: 183,7 meter persegi
  • Ketebalan Pelat: : 10 mm2
  • Jumlah Pelat per Tangki: [183.7/13.2] piring
  • Total untuk 3 Tank: Ukuran 14 × 3 piring

Pelat Cangkang:

  • Luas yang dibutuhkan per Tangki: 576 meter persegi
  • Ketebalan Pelat: 10mm (Bagian bawah), 8mm (Bagian atas)
  • Jumlah Pelat per Tangki: [576/13.2] piring
    • Bagian Bawah (10mm): Sekitar 22 pelat per tangki
    • Bagian Atas (8mm): Sekitar 22 pelat per tangki
  • Total untuk 3 Tank: Ukuran 44 × 3 piring

Pelat Atap:

  • Luas yang dibutuhkan per Tangki: 183,7 meter persegi
  • Ketebalan Pelat: 6 mm
  • Jumlah Pelat per Tangki: [183.7/13.2] piring
  • Total untuk 3 Tank: 14 × 3 = piring

Pertimbangan untuk Perhitungan yang Akurat

  • Tunjangan Korosi: Tambahkan ketebalan tambahan untuk memperhitungkan korosi di masa mendatang.
  • pemborosan: Pertimbangkan pemborosan material akibat pemotongan dan pemasangan, biasanya dengan menambahkan material ekstra 5-10%.
  • Kode Desain:Saat menentukan ketebalan pelat dan desain tangki, pastikan kepatuhan terhadap kode dan standar desain yang relevan, seperti API 650.

Kesimpulan

Membangun tangki penyimpanan minyak dengan pelat baja karbon melibatkan perhitungan yang tepat untuk memastikan efisiensi material dan integritas struktural. Dengan menentukan luas permukaan secara akurat dan mempertimbangkan ketebalan pelat yang sesuai, Anda dapat memperkirakan jumlah pelat yang diperlukan untuk membangun tangki yang memenuhi standar industri dan persyaratan pelanggan. Perhitungan ini menjadi dasar untuk konstruksi tangki yang sukses, yang memungkinkan pengadaan material dan perencanaan proyek yang efisien. Baik untuk proyek baru atau perbaikan tangki yang sudah ada, pendekatan ini memastikan solusi penyimpanan minyak yang kuat dan andal yang sejalan dengan praktik terbaik teknik. Jika Anda memiliki proyek tangki penyimpanan LNG, bahan bakar penerbangan, atau minyak mentah baru, silakan hubungi [email protected] untuk mendapatkan penawaran pelat baja yang optimal.

Pelapisan 3LPE vs Pelapisan 3LPP

3LPE vs 3LPP: Perbandingan Komprehensif Pelapis Pipa

/di dalam /oleh

Perkenalan

Pelapis pipa melindungi pipa baja dari korosi dan faktor lingkungan lainnya. Di antara pelapis yang paling umum digunakan adalah Polietilen 3 lapis (3LPE) Dan Polipropilena 3 lapis (3LPP) pelapis. Kedua pelapis menawarkan perlindungan yang kuat, tetapi berbeda dalam hal aplikasi, komposisi, dan kinerja. Blog ini akan memberikan perbandingan terperinci antara pelapis 3LPE dan 3LPP, dengan fokus pada lima area utama: pemilihan pelapis, komposisi pelapis, kinerja pelapis, persyaratan konstruksi, dan proses konstruksi.

1. Pemilihan Pelapis

Pelapisan 3LPE:
Penggunaan: 3LPE banyak digunakan untuk jaringan pipa lepas pantai dan darat di industri minyak dan gas. Sangat cocok untuk lingkungan yang membutuhkan ketahanan suhu sedang dan perlindungan mekanis yang sangat baik.
Kisaran Suhu: Lapisan 3LPE biasanya digunakan untuk pipa yang beroperasi pada suhu antara -40 °C dan 80 80 °C.
Pertimbangan Biaya: 3LPE umumnya lebih hemat biaya daripada 3LPP, menjadikannya pilihan populer untuk proyek dengan kendala anggaran di mana persyaratan suhu berada dalam kisaran yang didukungnya.
Pelapisan 3LPP:
Penggunaan: 3LPP lebih disukai di lingkungan bersuhu tinggi, seperti jaringan pipa lepas pantai laut dalam dan jaringan pipa yang mengangkut cairan panas. Ia juga digunakan di area yang membutuhkan perlindungan mekanis yang lebih baik.
Kisaran Suhu: Pelapis 3LPP dapat menahan suhu yang lebih tinggi, biasanya antara -20°C dan 140°C, membuatnya cocok untuk aplikasi yang lebih menantang.
Pertimbangan Biaya: Pelapis 3LPP lebih mahal karena ketahanan suhu dan sifat mekanisnya yang unggul, tetapi pelapis ini diperlukan untuk jaringan pipa yang beroperasi dalam kondisi ekstrem.
Ringkasan Seleksi: Pilihan antara 3LPE dan 3LPP terutama bergantung pada suhu operasi pipa, kondisi lingkungan, dan pertimbangan anggaran. 3LPE ideal untuk suhu sedang dan proyek yang sensitif terhadap biaya, sementara 3LPP lebih disukai untuk lingkungan suhu tinggi di mana perlindungan mekanis yang ditingkatkan sangat penting.

2. Komposisi Pelapis

Komposisi Pelapis 3LPE:
Lapisan 1: Epoxy Terikat Fusi (FBE): Lapisan paling dalam memberikan daya rekat yang sangat baik pada substrat baja dan merupakan lapisan perlindungan korosi utama.
Lapisan 2: Perekat Kopolimer: Lapisan ini mengikat lapisan FBE ke lapisan atas polietilen, memastikan daya rekat yang kuat dan perlindungan korosi tambahan.
Lapisan 3: Polietilen (PE): Lapisan luar memberikan perlindungan mekanis terhadap kerusakan fisik selama penanganan, pengangkutan, dan pemasangan.
Komposisi Pelapis 3LPP:
Lapisan 1: Epoxy Terikat Fusi (FBE): Mirip dengan 3LPE, lapisan FBE dalam 3LPP berfungsi sebagai lapisan perlindungan korosi dan ikatan utama.
Lapisan 2: Perekat Kopolimer: Lapisan perekat ini mengikat FBE ke lapisan atas polipropilena, memastikan daya rekat yang kuat.
Lapisan 3: Polipropilena (PP): Lapisan luar polipropilena menawarkan perlindungan mekanis yang unggul dan ketahanan suhu yang lebih tinggi daripada Polietilena.
Ringkasan Komposisi: Kedua lapisan tersebut memiliki struktur yang sama, dengan lapisan FBE, perekat kopolimer, dan lapisan pelindung luar. Namun, bahan lapisan luarnya berbeda—Polietilena dalam 3LPE dan polipropilena dalam 3LPP—yang menyebabkan perbedaan dalam karakteristik kinerja.

3. Kinerja Pelapisan

Kinerja Pelapisan 3LPE:
Tahan Suhu: 3LPE bekerja dengan baik pada lingkungan bersuhu sedang tetapi mungkin tidak cocok untuk suhu yang melebihi 80°C.
Perlindungan Mekanis: Lapisan luar polietilen memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap kerusakan fisik, membuatnya cocok untuk jaringan pipa darat dan lepas pantai.
Tahan korosi: Kombinasi lapisan FBE dan PE menawarkan perlindungan yang kuat terhadap korosi, terutama di lingkungan yang lembab atau basah.
Ketahanan Kimia: 3LPE menawarkan ketahanan yang baik terhadap bahan kimia tetapi kurang efektif di lingkungan dengan paparan bahan kimia agresif dibandingkan dengan 3LPP.
Kinerja Pelapisan 3LPP:
Tahan Suhu: 3LPP dirancang untuk menahan suhu hingga 140°C, membuatnya ideal untuk pipa yang mengangkut cairan panas atau di lingkungan bersuhu tinggi.
Perlindungan Mekanis: Lapisan polipropilena memberikan perlindungan mekanis yang unggul, terutama pada jaringan pipa lepas pantai air dalam dengan tekanan eksternal dan tekanan fisik yang lebih tinggi.
Tahan korosi: 3LPP menawarkan perlindungan korosi yang sangat baik, mirip dengan 3LPE, tetapi berkinerja lebih baik di lingkungan suhu yang lebih tinggi.
Ketahanan Kimia: 3LPP memiliki ketahanan kimia yang unggul, membuatnya lebih cocok untuk lingkungan dengan bahan kimia agresif atau hidrokarbon.
Ringkasan Kinerja: 3LPP mengungguli 3LPE di lingkungan bersuhu tinggi dan memberikan ketahanan mekanis dan kimia yang lebih baik. Namun, 3LPE masih sangat efektif untuk suhu sedang dan lingkungan yang tidak terlalu agresif.

4. Persyaratan Konstruksi

Persyaratan Konstruksi 3LPE:
Persiapan Permukaan: Persiapan permukaan yang tepat sangat penting untuk efektivitas pelapisan 3LPE. Permukaan baja harus dibersihkan dan dikasar untuk mendapatkan daya rekat yang diperlukan untuk lapisan FBE.
Kondisi Aplikasi: Lapisan 3LPE harus diaplikasikan di lingkungan yang terkendali untuk memastikan daya rekat yang tepat pada setiap lapisan.
Spesifikasi Ketebalan: Ketebalan setiap lapisan sangat penting, dengan ketebalan total biasanya berkisar antara 1,8 mm hingga 3,0 mm, tergantung pada tujuan penggunaan pipa.
Persyaratan Konstruksi 3LPP:
Persiapan Permukaan: Seperti 3LPE, persiapan permukaan sangat penting. Baja harus dibersihkan untuk menghilangkan kontaminan dan dikasar untuk memastikan adhesi lapisan FBE yang tepat.
Kondisi Aplikasi:Proses penerapan 3LPP serupa dengan 3LPE tetapi seringkali memerlukan kontrol yang lebih tepat karena ketahanan lapisan terhadap suhu yang lebih tinggi.
Spesifikasi Ketebalan: Lapisan 3LPP biasanya lebih tebal dari 3LPE, dengan ketebalan total berkisar antara 2,0 mm hingga 4,0 mm, tergantung pada aplikasi spesifiknya.
Ringkasan Persyaratan Konstruksi: 3LPE dan 3LPP memerlukan persiapan permukaan yang cermat dan lingkungan aplikasi yang terkontrol. Namun, pelapis 3LPP umumnya memerlukan aplikasi yang lebih tebal untuk meningkatkan kualitas perlindungannya.

5. Proses Konstruksi

Proses Konstruksi 3LPE:
Pembersihan Permukaan: Pipa baja dibersihkan menggunakan metode seperti peledakan abrasif untuk menghilangkan karat, kerak, dan kontaminan lainnya.
Aplikasi FBE: Pipa yang telah dibersihkan dipanaskan terlebih dahulu, dan lapisan FBE diaplikasikan secara elektrostatis, memberikan ikatan yang kuat pada baja.
Aplikasi Lapisan Perekat: Perekat kopolimer diaplikasikan di atas lapisan FBE, mengikat FBE ke lapisan polietilena luar.
Aplikasi Lapisan PE: Lapisan polietilen diekstrusi ke pipa, memberikan perlindungan mekanis dan ketahanan korosi tambahan.
Pendinginan dan Inspeksi: Pipa yang dilapisi didinginkan, diperiksa apakah ada cacat, dan disiapkan untuk transportasi.
Proses Konstruksi 3LPP:
Pembersihan Permukaan: Mirip dengan 3LPE, pipa baja dibersihkan secara menyeluruh untuk memastikan daya rekat lapisan pelapis yang tepat.
Aplikasi FBE: Lapisan FBE diterapkan pada pipa yang dipanaskan terlebih dahulu dan berfungsi sebagai lapisan perlindungan korosi utama.
Aplikasi Lapisan Perekat: Perekat kopolimer diaplikasikan di atas lapisan FBE, memastikan ikatan yang kuat dengan lapisan atas polipropilena.
Aplikasi Lapisan PP: Lapisan polipropilena diaplikasikan melalui ekstrusi, memberikan ketahanan mekanis dan suhu yang unggul.
Pendinginan dan Inspeksi: Pipa didinginkan, diperiksa apakah ada cacat, dan dipersiapkan untuk pemasangan.
Ringkasan Proses Konstruksi: Proses konstruksi untuk 3LPE dan 3LPP serupa, dengan bahan yang berbeda digunakan untuk lapisan pelindung luar. Kedua metode memerlukan kontrol suhu, kebersihan, dan ketebalan lapisan yang cermat untuk memastikan kinerja yang optimal.

Kesimpulan

Memilih antara pelapis 3LPE dan 3LPP bergantung pada beberapa faktor, termasuk suhu pengoperasian, kondisi lingkungan, tekanan mekanis, dan anggaran.
3LPE sangat ideal untuk jaringan pipa yang beroperasi pada suhu sedang dan di mana biaya menjadi pertimbangan penting. Produk ini memberikan ketahanan korosi dan perlindungan mekanis yang sangat baik untuk sebagian besar aplikasi di darat dan lepas pantai.
3LPP, di sisi lain, merupakan pilihan yang lebih disukai untuk lingkungan bersuhu tinggi dan aplikasi yang membutuhkan perlindungan mekanis yang unggul. Biayanya yang lebih tinggi dibenarkan oleh kinerjanya yang lebih baik dalam kondisi yang menuntut.

Memahami persyaratan khusus proyek jaringan pipa Anda sangat penting dalam memilih pelapis yang tepat. Baik 3LPE maupun 3LPP memiliki kelebihan dan aplikasinya masing-masing, dan pilihan yang tepat akan memastikan perlindungan dan ketahanan jangka panjang untuk infrastruktur jaringan pipa Anda.

Menjelajahi Peran Penting Pipa Baja dalam Eksplorasi Minyak & Gas

/di dalam /oleh

Perkenalan

Pipa baja sangat penting dalam industri minyak dan gas, menawarkan daya tahan dan keandalan yang tak tertandingi dalam kondisi ekstrem. Penting untuk eksplorasi dan transportasi, pipa ini tahan terhadap tekanan tinggi, lingkungan korosif, dan suhu ekstrem. Halaman ini membahas fungsi penting pipa baja dalam eksplorasi minyak dan gas, merinci pentingnya pipa baja dalam pengeboran, infrastruktur, dan keselamatan. Temukan bagaimana pemilihan pipa baja yang tepat dapat meningkatkan efisiensi operasional dan mengurangi biaya dalam industri yang menuntut ini.

I. Pengetahuan Dasar Pipa Baja untuk Industri Minyak & Gas

1. Penjelasan Terminologi

API: Singkatan dari Institut Perminyakan Amerika.
oktg: Singkatan dari Barang Tubular Negara Minyak, termasuk Pipa Casing Oli, Tabung Oli, Pipa Bor, Kerah Bor, Mata Bor, Batang Pengisap, Sambungan Pup, dll.
Tabung Minyak: Pipa digunakan dalam sumur minyak untuk ekstraksi, ekstraksi gas, injeksi air, dan rekahan asam.
Selubung: Pipa diturunkan dari permukaan tanah ke dalam lubang bor sebagai pelapis untuk mencegah keruntuhan dinding.
Pipa Bor: Pipa yang digunakan untuk mengebor lubang bor.
Pipa Saluran: Pipa yang digunakan untuk mengangkut minyak atau gas.
Kopling: Silinder digunakan untuk menghubungkan dua pipa berulir dengan ulir internal.
Bahan Kopling: Pipa yang digunakan untuk pembuatan kopling.
Utas API: Ulir pipa ditetapkan berdasarkan standar API 5B, termasuk ulir bulat pipa minyak, ulir bulat pendek casing, ulir bulat panjang casing, ulir trapesium parsial casing, ulir pipa saluran, dll.
Koneksi Premium: Thread non-API dengan properti penyegelan unik, properti koneksi, dan properti lainnya.
Kegagalan: deformasi, patah, kerusakan permukaan, dan hilangnya fungsi asli pada kondisi servis tertentu.
Bentuk Utama Kegagalan: hancur, tergelincir, pecah, bocor, korosi, ikatan, keausan, dsb.

2. Standar Terkait Minyak Bumi

Spesifikasi API 5B, Edisi ke-17 – Spesifikasi Threading, Gauging, dan Thread Inspeksi Casing, Tubing, dan Line Pipe Threads
Spesifikasi API 5L, Edisi ke-46 – Spesifikasi Pipa Saluran
Spesifikasi API 5CT, Edisi ke-11 – Spesifikasi Casing dan Tubing
Spesifikasi API 5DP, Edisi ke-7 – Spesifikasi Pipa Bor
Spesifikasi API 7-1, Edisi ke-2 – Spesifikasi Elemen Batang Bor Putar
Spesifikasi API 7-2, Edisi ke-2 – Spesifikasi Penguliran dan Pengukur Sambungan Benang Bahu Putar
Spesifikasi API 11B, Edisi ke-24 – Spesifikasi Batang Pengisap, Batang dan Liner Poles, Kopling, Batang Pemberat, Klem Batang Poles, Kotak Isian, dan Tee Pompa
ISO 3183:2019 – Industri Minyak dan Gas Bumi — Pipa Baja untuk Sistem Transportasi Pipa
ISO 11960:2020 – Industri Minyak dan Gas Bumi — Pipa Baja untuk Digunakan sebagai Casing atau Tubing Sumur
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – Industri Minyak dan Gas Bumi — Bahan untuk Digunakan di Lingkungan yang Mengandung H2S dalam Produksi Minyak dan Gas

II. Tabung Minyak

1. Klasifikasi Tabung Minyak

Pipa Oli dibagi menjadi Pipa Oli Non-Upsetted (NU), Pipa Oli Eksternal Upsetted (EU), dan Pipa Oli Integral Joint (IJ). Pipa oli NU berarti ujung pipa memiliki ketebalan rata-rata, langsung memutar ulir, dan membawa kopling. Pipa Upsetted menyiratkan bahwa ujung kedua pipa Upsetted eksternal, kemudian diulir dan dikopling. Pipa Integral Joint berarti bahwa salah satu ujung pipa Upsetted dengan ulir eksternal, dan yang lainnya Upset dengan ulir internal yang terhubung langsung tanpa kopling.

2. Fungsi Tabung Minyak

① Ekstraksi minyak dan gas: setelah sumur minyak dan gas dibor dan disemen, pipa ditempatkan di dalam selubung minyak untuk mengekstraksi minyak dan gas ke dalam tanah.
② Injeksi air: bila tekanan lubang bawah tidak mencukupi, suntikkan air ke dalam sumur melalui pipa.
③ Injeksi uap: Dalam pemulihan minyak panas kental, uap dimasukkan ke dalam sumur dengan pipa minyak berisolasi.
④ Pengasaman dan rekahan: Pada tahap akhir pengeboran sumur atau untuk meningkatkan produksi sumur minyak dan gas, perlu memasukkan media pengasaman dan rekahan atau bahan pengawet ke lapisan minyak dan gas, dan media dan bahan pengawet diangkut melalui pipa minyak.

3. Tabung Minyak Kelas Baja

Nilai baja pipa minyak adalah H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 dibagi menjadi N80-1 dan N80Q, keduanya memiliki sifat tarik yang sama; dua perbedaannya adalah status pengiriman dan perbedaan kinerja dampak, pengiriman N80-1 dengan keadaan dinormalkan atau ketika suhu penggulungan akhir lebih besar dari suhu kritis Ar3 dan pengurangan ketegangan setelah pendinginan udara dan dapat digunakan untuk menemukan penggulungan panas alih-alih dinormalkan, dampak dan pengujian non-destruktif tidak diperlukan; N80Q harus ditempa (dipadamkan dan ditempa) Perlakuan panas, fungsi dampak harus sejalan dengan ketentuan API 5CT, dan harus diuji secara non-destruktif.
L80 dibagi menjadi L80-1, L80-9Cr, dan L80-13Cr. Sifat mekanis dan status pengirimannya sama. Perbedaan dalam penggunaan, kesulitan produksi, dan harga: L80-1 untuk tipe umum, L80-9Cr dan L80-13Cr adalah pipa dengan ketahanan korosi tinggi, kesulitan produksi, dan mahal serta biasanya digunakan pada sumur dengan korosi berat.
C90 dan T95 terbagi menjadi 1 dan 2 tipe yaitu C90-1, C90-2 dan T95-1, T95-2.

4. Tabung Minyak Kelas Baja Yang Biasa Digunakan, Nama Baja dan Status Pengiriman

J55 (37Mn5) Tabung Minyak NU: Canai panas, bukan Normalisasi
J55 (37Mn5) Tabung Oli UE: Panjang Penuh Dinormalisasi setelah menjengkelkan
N80-1 (36Mn2V) Tabung Minyak NU: Hot-rolled dan bukannya Normalisasi
N80-1 (36Mn2V) Tabung Oli UE: Panjang Penuh Dinormalisasi setelah menjengkelkan
Tabung Oli N80-Q (30Mn5): 30Mn5, Tempering Panjang Penuh
L80-1 (30Mn5) Tabung Minyak: 30Mn5, Tempering Panjang Penuh
Tabung Oli P110 (25CrMnMo): 25CrMnMo, Tempering Panjang Penuh
Kopling J55 (37Mn5): Hotrolled on-line Dinormalisasi
Kopling N80 (28MnTiB): Tempering Panjang Penuh
Kopling L80-1 (28MnTiB): Tempered Panjang Penuh
Kopling P110 (25CrMnMo): Tempering Panjang Penuh

AKU AKU AKU. Pipa Casing

1. Klasifikasi dan Peran Casing

Casing adalah pipa baja yang menopang dinding sumur minyak dan gas. Beberapa lapisan casing digunakan di setiap sumur sesuai dengan kedalaman pengeboran dan kondisi geologi yang berbeda. Semen digunakan untuk menyemen casing setelah diturunkan ke dalam sumur, dan tidak seperti pipa minyak dan pipa bor, semen tidak dapat digunakan kembali dan termasuk bahan habis pakai. Oleh karena itu, konsumsi casing menyumbang lebih dari 70 persen dari seluruh pipa sumur minyak. Casing dapat dibedakan menjadi casing konduktor, casing perantara, casing produksi, dan casing liner sesuai dengan kegunaannya, dan strukturnya pada sumur minyak ditunjukkan pada Gambar 1.

① Casing Konduktor: Biasanya menggunakan API grade K55, J55, atau H40, selubung konduktor menstabilkan kepala sumur dan mengisolasi akuifer dangkal dengan diameter biasanya sekitar 20 inci atau 16 inci.

② Casing Menengah: Selubung perantara, sering kali dibuat dari tingkat API K55, N80, L80, atau P110, digunakan untuk mengisolasi formasi yang tidak stabil dan zona tekanan yang bervariasi, dengan diameter tipikal 13 3/8 inci, 11 3/4 inci, atau 9 5/8 inci .

③Casing Produksi: Dibangun dari baja bermutu tinggi seperti kelas API J55, N80, L80, P110, atau Q125, casing produksi dirancang untuk menahan tekanan produksi, biasanya dengan diameter 9 5/8 inci, 7 inci, atau 5 1/2 inci.

④ Casing Lapisan: Liner memperpanjang lubang sumur ke dalam reservoir menggunakan material seperti mutu API L80, N80, atau P110, dengan diameter tipikal 7 inci, 5 inci, atau 4 1/2 inci.

⑤ Tabung: Tubing mengangkut hidrokarbon ke permukaan, menggunakan API grade J55, L80, atau P110, dan tersedia dalam diameter 4 1/2 inci, 3 1/2 inci, atau 2 7/8 inci.

IV. Pipa bor

1. Klasifikasi dan Fungsi Pipa untuk Alat Pengeboran

Pipa bor persegi, pipa bor, pipa bor berbobot, dan kerah bor pada alat pengeboran membentuk pipa bor. Pipa bor adalah alat pengeboran inti yang menggerakkan mata bor dari tanah ke dasar sumur, dan juga merupakan saluran dari tanah ke dasar sumur. Pipa bor memiliki tiga peran utama:

① Untuk mengirimkan torsi untuk menggerakkan mata bor ke bor;

② Mengandalkan beratnya pada mata bor untuk mematahkan tekanan batu di dasar sumur;

③ Untuk mengangkut cairan pencuci, yaitu lumpur pengeboran melalui tanah melalui pompa lumpur bertekanan tinggi, kolom pengeboran ke dalam lubang bor mengalir ke dasar sumur untuk membilas puing-puing batu dan mendinginkan mata bor, serta membawa puing-puing batu tersebut. melalui permukaan luar kolom dan dinding sumur antara anulus untuk kembali ke tanah, untuk mencapai tujuan pengeboran sumur.

Pipa bor digunakan dalam proses pengeboran untuk menahan berbagai beban bergantian yang kompleks, seperti tarikan, kompresi, torsi, tekukan, dan tekanan lainnya. Permukaan bagian dalam juga mengalami pengikisan lumpur bertekanan tinggi dan korosi.
(1) Pipa Bor Persegi: Pipa bor persegi tersedia dalam dua jenis: segi empat dan segi enam. Pada pipa bor minyak bumi Tiongkok, setiap set kolom bor biasanya menggunakan pipa bor tipe segi empat. Spesifikasinya adalah 63,5 mm (2-1/2 inci), 88,9 mm (3-1/2 inci), 107,95 mm (4-1/4 inci), 133,35 mm (5-1/4 inci), 152,4 mm (6 inci), dan seterusnya. Panjang yang digunakan biasanya 1214,5 m.
(2) Pipa Bor: Pipa bor merupakan alat utama untuk pengeboran sumur, yang terhubung ke ujung bawah pipa bor persegi, dan seiring dengan kedalaman sumur bor, pipa bor akan terus memanjangkan kolom bor satu demi satu. Spesifikasi pipa bor adalah: 60,3 mm (2-3/8 inci), 73,03 mm (2-7/8 inci), 88,9 mm (3-1/2 inci), 114,3 mm (4-1/2 inci), 127 mm (5 inci), 139,7 mm (5-1/2 inci) dan seterusnya.
(3) Pipa Bor Tugas Berat: Pipa bor berbobot merupakan alat peralihan yang menghubungkan pipa bor dan kerah bor, yang dapat memperbaiki kondisi gaya pipa bor dan meningkatkan tekanan pada mata bor. Spesifikasi utama pipa bor berbobot adalah 88,9 mm (3-1/2 inci) dan 127 mm (5 inci).
(4) Kerah Bor: Bor kerah terhubung ke bagian bawah pipa bor, yang merupakan pipa berdinding tebal khusus dengan kekakuan tinggi. Pipa ini memberikan tekanan pada mata bor untuk memecah batu dan berperan sebagai pemandu saat mengebor sumur lurus. Spesifikasi umum bor kerah adalah 158,75 mm (6-1/4 inci), 177,85 mm (7 inci), 203,2 mm (8 inci), 228,6 mm (9 inci), dan seterusnya.

V. Pipa saluran

1. Klasifikasi Pipa Saluran

Pipa saluran digunakan dalam industri minyak dan gas untuk menyalurkan minyak, minyak sulingan, gas alam, dan jaringan pipa air dengan singkatan pipa baja. Pengangkutan pipa minyak dan gas dibagi menjadi jaringan pipa utama, cabang, dan jaringan pipa perkotaan. Tiga jenis transmisi pipa utama memiliki spesifikasi umum ∅406 ~ 1219mm, ketebalan dinding 10 ~ 25mm, kelas baja X42 ~ X80; pipa saluran cabang dan jaringan pipa perkotaan biasanya memiliki spesifikasi ∅114 ~ 700mm, ketebalan dinding 6 ~ 20mm, kelas baja untuk X42 ~ X80. Kelas baja adalah X42～X80. Pipa saluran tersedia dalam jenis las dan tanpa sambungan. Pipa Saluran Las lebih banyak digunakan daripada Pipa Saluran Tanpa Sambungan.

2. Standar Pipa Saluran

API Spec 5L – Spesifikasi Pipa Saluran
ISO 3183 – Industri Minyak dan Gas Bumi — Pipa Baja untuk Sistem Transportasi Pipa

3. PSL1 dan PSL2

PSL adalah singkatan dari tingkat spesifikasi produk. Tingkat spesifikasi produk pipa saluran dibagi menjadi PSL 1 dan PSL 2, dan tingkat kualitas dibagi menjadi PSL 1 dan PSL 2. PSL 2 lebih tinggi dari PSL 1; dua tingkat spesifikasi tidak hanya memiliki persyaratan pengujian yang berbeda, tetapi juga persyaratan komposisi kimia dan sifat mekanis yang berbeda, jadi menurut perintah API 5L, ketentuan kontrak, selain menentukan spesifikasi, mutu baja, dan indikator umum lainnya, tetapi juga harus menunjukkan tingkat Spesifikasi produk, yaitu, PSL 1 atau PSL 2. PSL 2 dalam komposisi kimia, sifat tarik, daya impak, pengujian non-destruktif, dan indikator lainnya lebih ketat daripada PSL 1.

4. Kelas Baja Pipa Garis, Komposisi Kimia dan Sifat Mekanik

Mutu baja pipa saluran dari rendah ke tinggi dibagi menjadi A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70, dan X80. Untuk Komposisi Kimia dan Sifat Mekanik yang terperinci, silakan lihat Buku Spesifikasi API 5L, Edisi ke-46.

5. Persyaratan Uji Hidrostatik Pipa Saluran dan Pemeriksaan Non-destruktif

Pipa saluran harus diuji secara hidraulik per cabang, dan standar tersebut tidak memperbolehkan pembangkitan tekanan hidraulik yang tidak merusak, yang juga merupakan perbedaan besar antara standar API dan standar kami. PSL 1 tidak memerlukan pengujian yang tidak merusak; PSL 2 harus berupa pengujian yang tidak merusak per cabang.

VI. Koneksi Premium

1. Pengenalan Koneksi Premium

Premium Connection adalah ulir pipa dengan struktur unik yang berbeda dari ulir API. Meskipun casing minyak ulir API yang ada banyak digunakan dalam eksploitasi sumur minyak, kekurangannya terlihat jelas di lingkungan unik beberapa ladang minyak: kolom pipa ulir bundar API, meskipun kinerja penyegelannya lebih baik, gaya tarik yang ditanggung oleh bagian ulir hanya setara dengan 60% hingga 80% dari kekuatan badan pipa, dan dengan demikian tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur dalam; kolom pipa ulir trapesium bias API, meskipun kinerja tariknya jauh lebih tinggi daripada sambungan ulir bundar API, kinerja penyegelannya tidak begitu baik. Meskipun kinerja tarik kolom jauh lebih tinggi daripada sambungan ulir bundar API, kinerja penyegelannya tidak terlalu baik, sehingga tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur gas bertekanan tinggi; Selain itu, gemuk ulir hanya dapat memainkan perannya di lingkungan dengan suhu di bawah 95℃, sehingga tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur suhu tinggi.

Dibandingkan dengan koneksi thread bulat API dan koneksi thread trapesium parsial, koneksi premium telah membuat kemajuan terobosan dalam aspek berikut:

(1) Penyegelan yang baik, melalui elastisitas dan desain struktur penyegelan logam, membuat penyegelan gas sambungan tahan terhadap mencapai batas badan pipa dalam tekanan luluh;

(2) Sambungan berkekuatan tinggi, disambung dengan sambungan gesper khusus pada selubung oli, kekuatan sambungannya mencapai atau melebihi kekuatan badan pipa, untuk mengatasi masalah selip secara mendasar;

(3) Dengan pemilihan material dan peningkatan proses perawatan permukaan, pada dasarnya memecahkan masalah gesper yang menempel pada benang;

(4) Melalui optimalisasi struktur, sehingga distribusi tegangan sambungan lebih masuk akal dan lebih kondusif terhadap ketahanan terhadap korosi tegangan;

(5) Melalui struktur bahu desain yang wajar, sehingga pengoperasian gesper pada operasi lebih mudah diakses.

Industri minyak dan gas membanggakan lebih dari 100 sambungan premium yang dipatenkan, yang merupakan kemajuan signifikan dalam teknologi pipa. Desain ulir khusus ini menawarkan kemampuan penyegelan yang unggul, kekuatan sambungan yang lebih baik, dan ketahanan yang lebih baik terhadap tekanan lingkungan. Dengan mengatasi tantangan seperti tekanan tinggi, lingkungan korosif, dan suhu ekstrem, inovasi ini memastikan keandalan dan efisiensi yang sangat baik dalam operasi yang ramah minyak di seluruh dunia. Penelitian dan pengembangan berkelanjutan dalam sambungan premium menggarisbawahi peran penting mereka dalam mendukung praktik pengeboran yang lebih aman dan lebih produktif, yang mencerminkan komitmen berkelanjutan terhadap keunggulan teknologi di sektor energi.

Koneksi VAM®: Dikenal karena kinerjanya yang tangguh di lingkungan yang menantang, sambungan VAM® dilengkapi teknologi penyegelan logam-ke-logam yang canggih dan kemampuan torsi tinggi, memastikan pengoperasian yang andal di sumur dalam dan reservoir bertekanan tinggi.

Seri Wedge TenarisHydril: Seri ini menawarkan rangkaian sambungan seperti Blue®, Dopeless®, dan Wedge 521®, yang dikenal dengan penyegelan kedap gas yang luar biasa dan ketahanan terhadap gaya kompresi dan tegangan, sehingga meningkatkan keselamatan dan efisiensi operasional.

TSH® Biru: Didesain oleh Tenaris, sambungan TSH® Blue menggunakan desain bahu ganda dan profil ulir berperforma tinggi, memberikan ketahanan lelah yang sangat baik dan kemudahan perbaikan dalam aplikasi pengeboran kritis.

Berikan Koneksi Prideco™ XT®: Direkayasa oleh NOV, sambungan XT® menggabungkan segel logam-ke-logam yang unik dan bentuk ulir yang kuat, memastikan kapasitas torsi yang unggul dan ketahanan terhadap goresan, sehingga memperpanjang masa operasional sambungan.

Koneksi Berburu Seal-Lock®: Dilengkapi segel logam-ke-logam dan profil ulir yang unik, sambungan Seal-Lock® dari Hunting terkenal dengan ketahanan tekanan dan keandalannya yang unggul dalam operasi pengeboran darat dan lepas pantai.

Kesimpulan

Kesimpulannya, jaringan rumit pipa baja yang penting bagi industri minyak dan gas mencakup berbagai macam peralatan khusus yang dirancang untuk menahan lingkungan yang keras dan tuntutan operasional yang kompleks. Dari pipa casing dasar yang mendukung dan melindungi dinding yang sehat hingga pipa serbaguna yang digunakan dalam proses ekstraksi dan injeksi, setiap jenis pipa memiliki tujuan yang berbeda dalam mengeksplorasi, memproduksi, dan mengangkut hidrokarbon. Standar seperti spesifikasi API memastikan keseragaman dan kualitas di seluruh pipa ini, sementara inovasi seperti sambungan premium meningkatkan kinerja dalam kondisi yang menantang. Seiring berkembangnya teknologi, komponen penting ini mengalami kemajuan, mendorong efisiensi dan keandalan dalam operasi energi global. Memahami pipa-pipa ini dan spesifikasinya menggarisbawahi peran mereka yang sangat penting dalam infrastruktur sektor energi modern.