NACE MR0175 대 NACE MR0103

NACE MR0175와 NACE MR0103의 차이점은 무엇입니까?

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장비와 인프라가 혹독한 환경에 일상적으로 노출되는 석유 및 가스와 같은 산업에서 부식 조건을 견딜 수 있는 재료를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 황화수소(H₂S)가 포함된 환경에 대한 재료 선택을 안내하는 두 가지 주요 표준은 다음과 같습니다. NACE MR0175 그리고 네이에스 MR0103. 두 표준 모두 황화물 응력 균열(SSC) 및 기타 수소 유도 손상을 방지하는 것을 목표로 하지만, 서로 다른 응용 분야와 환경을 위해 설계되었습니다. 이 블로그에서는 이 두 가지 중요한 표준의 차이점에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.

NACE 표준 소개

NACE International은 현재 Association for Materials Protection and Performance(AMPP)의 일부로, H₂S를 포함하는 부식성 서비스 환경이 제기하는 과제를 해결하기 위해 NACE MR0175와 NACE MR0103을 모두 개발했습니다. 이러한 환경은 다양한 형태의 부식과 균열로 이어질 수 있으며, 이는 재료의 무결성을 손상시키고 잠재적으로 치명적인 고장으로 이어질 수 있습니다. 이러한 표준의 주요 목적은 이러한 손상 효과에 저항할 수 있는 재료를 선택하기 위한 지침을 제공하는 것입니다.

범위 및 적용

NACE MR0175

  • 주요 초점: NACE MR0175는 ISO 15156이라고도 하며 주로 상류 석유 및 가스 산업을 대상으로 합니다. 여기에는 탄화수소의 탐사, 시추, 생산 및 운송이 포함됩니다.
  • 환경: 이 표준은 석유 및 가스 생산에서 발생하는 부식성 서비스 환경에서 사용되는 재료를 다룹니다. 여기에는 다운홀 장비, 웰헤드 구성 요소, 파이프라인 및 정유소가 포함됩니다.
  • 글로벌 사용: NACE MR0175는 전 세계적으로 인정된 표준으로, 유해한 환경에서 재료의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해 상류 석유 및 가스 작업에서 널리 사용됩니다.

네이에스 MR0103

  • 주요 초점: NACE MR0103은 하류 작업에 초점을 맞춰 정유 및 석유화학 산업을 위해 특별히 설계되었습니다.
  • 환경: 이 표준은 황화수소가 존재하는 공정 플랜트, 특히 습한 H₂S 환경에 적용됩니다. 황화물 응력 균열의 위험이 상당한 정제 장치(예: 수소 처리 장치)에서 발견되는 조건에 맞게 조정되었습니다.
  • 산업별: 더 광범위한 분야에 사용되는 NACE MR0175와 달리 NACE MR0103은 정유 분야에 더 집중적으로 초점을 맞춥니다.

자재 요구 사항

NACE MR0175

  • 재료 옵션: NACE MR0175는 탄소강, 저합금강, 스테인리스강, 니켈 기반 합금 등 다양한 소재 옵션을 제공합니다. 각 소재는 특정 부식성 환경에 대한 적합성에 따라 분류됩니다.
  • 자격: 재료는 SSC, 수소 유도 균열(HIC), 황화물 응력 부식 균열(SSCC)에 대한 저항성을 포함하여 사용 자격을 얻기 위해 엄격한 기준을 충족해야 합니다.
  • 환경적 한계: 이 표준은 부식성 환경에 대한 재료의 적합성을 결정하는 H₂S 분압, 온도, pH 및 기타 환경 요인에 대한 한계를 정의합니다.

네이에스 MR0103

  • 재료 요구 사항: NACE MR0103은 정련 환경에서 SSC에 저항할 수 있는 재료에 초점을 맞춥니다. 탄소강, 저합금강 및 특정 스테인리스강과 같은 재료에 대한 특정 기준을 제공합니다.
  • 간소화된 가이드라인: MR0175에 비해 MR0103의 재료 선택 지침은 더 간단하며, 정유 작업에서 일반적으로 발견되는 보다 통제되고 일관된 조건을 반영합니다.
  • 제조 공정: 또한 이 표준에서는 재료가 균열 저항성을 유지할 수 있도록 용접, 열처리 및 제작에 대한 요구 사항도 설명합니다.

인증 및 규정 준수

NACE MR0175

  • 인증: NACE MR0175 준수는 종종 규제 기관에서 요구하며 사워 오일 및 가스 작업에서 장비의 안전과 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다. 이 표준은 많은 국제 규정 및 계약에서 참조됩니다.
  • 선적 서류 비치: 일반적으로 재료가 MR0175에 명시된 특정 기준을 충족한다는 것을 입증하기 위해 자세한 문서가 필요합니다. 여기에는 화학 성분, 기계적 특성 및 부식성 서비스 조건에 대한 저항성 테스트가 포함됩니다.

네이에스 MR0103

  • 인증: NACE MR0103 준수는 일반적으로 정유 및 석유화학 공장에서 사용되는 장비 및 자재에 대한 계약에서 요구됩니다. 이는 선택된 자재가 정유 환경이 제기하는 특정 과제를 견딜 수 있음을 보장합니다.
  • 간소화된 요구 사항: MR0103 준수를 위한 문서화 및 테스트 요건은 여전히 엄격하지만 MR0175 준수 요건보다 복잡하지 않은 경우가 많습니다. 이는 정유 공정과 상류 공정의 환경 조건 및 위험이 다르다는 점을 반영하기 때문입니다.

테스트 및 자격

NACE MR0175

  • 엄격한 테스트: 재료는 부식성 환경에서 사용하기 위해 SSC, HIC, SSCC에 대한 실험실 테스트를 포함한 광범위한 테스트를 거쳐야 합니다.
  • 글로벌 표준: 이 표준은 국제 시험 절차와 일치하며 종종 석유 및 가스 작업에서 발견되는 가장 혹독한 조건에서도 재료가 엄격한 성능 기준을 충족하도록 요구합니다.

네이에스 MR0103

  • 타겟 테스트: 테스트 요구 사항은 정유소 환경의 특정 조건에 초점을 맞춥니다. 여기에는 습식 H₂S, SSC 및 기타 관련 균열 형태에 대한 저항성 테스트가 포함됩니다.
  • 특정 응용 프로그램: 테스트 프로토콜은 일반적으로 상류 작업에서 발견되는 조건보다 덜 심각한 조건을 수반하는 정유 공정의 요구 사항에 맞춰 조정됩니다.

결론

NACE MR0175와 NACE MR0103은 모두 부식성 환경에서 황화물 응력 균열 및 기타 형태의 환경 균열을 방지하는 중요한 기능을 수행하지만, 서로 다른 용도에 맞게 설계되었습니다.

  • NACE MR0175 광범위한 재료와 환경 조건을 포괄하는 상류 석유 및 가스 작업의 표준으로, 엄격한 테스트와 자격 심사 절차를 거칩니다.
  • 네이에스 MR0103 정유 산업에 맞춰 제작되었으며, 더 간단하고 집중적인 재료 선택 기준을 통해 하류 작업에 중점을 둡니다.

이러한 표준 간의 차이점을 이해하는 것은 특정 응용 분야에 적합한 재료를 선택하고 황화수소가 존재하는 환경에서 인프라의 안전성, 신뢰성 및 수명을 보장하는 데 필수적입니다.

수소유도균열 HIC

환경 크래킹: HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, SCC

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석유 및 가스, 화학 처리, 발전과 같이 재료가 혹독한 환경에 노출되는 산업에서는 환경 균열을 이해하고 예방하는 것이 중요합니다. 이러한 유형의 균열은 치명적인 고장, 비용이 많이 드는 수리 및 상당한 안전 위험으로 이어질 수 있습니다. 이 블로그 게시물에서는 환경 균열의 다양한 형태에 대한 자세하고 전문적인 개요를 제공하며, 여기에는 환경 균열의 인식, 기본 메커니즘 및 예방 전략이 포함됩니다.

1. 수소수포(HB)

인식:
수소 블리스터링은 재료 표면에 블리스터나 융기가 형성되는 것을 특징으로 합니다. 이러한 블리스터는 수소 원자가 재료를 관통하여 내부 결함이나 내포물에 축적되어 수소 분자를 형성하여 국부적으로 높은 압력을 발생시키는 결과입니다.

기구:
수소 원자는 재료, 일반적으로 탄소강으로 확산되고 불순물이나 공극 부위에서 분자 수소로 재결합합니다. 이러한 수소 분자의 압력은 물집을 생성하여 재료를 약화시키고 추가 분해로 이어질 수 있습니다.

방지:

  • 재료 선택: 불순물이 적은 재료, 특히 유황 함량이 낮은 강철을 사용합니다.
  • 보호 코팅: 수소 침투를 방지하는 코팅 적용.
  • 음극 보호: 수소 흡수를 줄이기 위해 음극 방식 보호 시스템을 구현합니다.

2. 수소 유도 크래킹(HIC)

인식:
수소 유도 균열(HIC)은 종종 재료의 압연 방향과 평행하게 진행되는 내부 균열로 식별됩니다. 이러한 균열은 일반적으로 결정립 경계를 따라 위치하며 재료 표면까지 확장되지 않아 상당한 손상이 발생할 때까지 감지하기 어렵습니다.

기구:
수소 블리스터링과 유사하게, 수소 원자는 재료에 들어가 재결합하여 내부 공동 또는 내포물 내에서 분자 수소를 형성합니다. 이러한 분자에 의해 생성된 압력은 내부 균열을 일으켜 재료의 구조적 무결성을 손상시킵니다.

방지:

  • 재료 선택: 불순물 수준이 낮은 저유황 강을 선택하세요.
  • 열처리: 적절한 열처리 공정을 사용하여 재료의 미세구조를 정제합니다.
  • 보호 조치: 코팅과 음극 방식을 사용하여 수소 흡수를 억제합니다.

3. 응력 지향 수소 유도 균열(SOHIC)

인식:
SOHIC는 외부 인장 응력이 있는 상태에서 발생하는 수소 유도 균열의 한 형태입니다. 이는 특징적인 계단식 또는 계단과 같은 균열 패턴으로 인식되며, 종종 용접부 또는 기타 고응력 영역 근처에서 관찰됩니다.

기구:
수소 유도 균열과 인장 응력의 조합은 더 심각하고 뚜렷한 균열 패턴을 초래합니다. 응력의 존재는 수소 취성의 효과를 악화시켜 균열이 단계적으로 전파되도록 합니다.

방지:

  • 스트레스 관리: 잔류 스트레스를 줄이기 위해 스트레스 해소 방법을 시행하세요.
  • 재료 선택: 수소 취성에 대한 저항성이 더 높은 재료를 사용하세요.
  • 보호 조치: 보호 코팅과 음극 방식을 적용합니다.

4. 황화물 응력 균열(SSC)

인식:
황화물 응력 균열(SSC)은 황화수소(H₂S)가 포함된 환경에 노출된 고강도 강철에서 취성 균열로 나타납니다. 이러한 균열은 종종 입자 간 균열이며 인장 응력 하에서 빠르게 전파되어 갑작스럽고 치명적인 파손으로 이어질 수 있습니다.

기구:
황화수소가 존재하면 수소 원자가 재료에 흡수되어 취성이 발생합니다. 이 취성은 재료의 인장 응력을 견디는 능력을 감소시켜 취성 파괴를 초래합니다.

방지:

  • 재료 선택: 경도 수준을 조절하여 부식성 서비스에 강한 재료를 사용합니다.
  • 환경 제어: 황화수소 노출을 줄이거나 억제제를 사용하여 영향을 최소화합니다.
  • 보호 코팅: 황화수소에 대한 장벽 역할을 하는 코팅을 적용합니다.

5. 단계적 크래킹(SWC)

인식:
계단식 균열은 계단식 수소 균열이라고도 하며, 고강도 강철, 특히 용접 구조물에서 발생합니다. 이는 일반적으로 용접부 근처에서 관찰되는 지그재그 또는 계단 모양의 균열 패턴으로 인식됩니다.

기구:
계단식 균열은 수소 취성과 용접 잔류 응력의 결합 효과로 인해 발생합니다. 균열은 재료를 통과하는 가장 약한 경로를 따라 계단식으로 전파됩니다.

방지:

  • 열처리: 잔류응력을 줄이려면 용접 전후 열처리를 사용하십시오.
  • 재료 선택: 수소 취성에 대한 저항성이 더 좋은 재료를 선택하세요.
  • 수소 베이크아웃: 흡수된 수소를 제거하기 위해 용접 후 수소 베이크아웃 절차를 구현합니다.

6. 스트레스 아연 균열(SZC)

인식:
응력 아연 균열(SZC)은 아연 도금(아연 도금) 강에서 발생합니다. 이는 아연 코팅의 박리와 그에 따른 기본 강의 구조적 파손으로 이어질 수 있는 입자 간 균열로 인식됩니다.

기구:
SZC는 아연 코팅 내부의 인장 응력과 부식성 환경에 노출되는 것의 조합으로 인해 발생합니다. 코팅 내부의 응력은 환경 요인과 결합되어 입자 간 균열과 파손으로 이어집니다.

방지:

  • 코팅 제어: 과도한 응력을 피하기 위해 아연 코팅의 두께를 적절하게 유지하세요.
  • 디자인 고려사항: 스트레스가 집중될 수 있는 날카로운 구부러진 부분과 모서리는 피하세요.
  • 환경 제어: 균열을 심화시킬 수 있는 부식성 환경에 노출되는 것을 줄이세요.

7. 수소 응력 균열(HSC)

인식:
수소 응력 균열(HSC)은 수소에 노출된 고강도 강에서 발생하는 수소 취성의 한 형태입니다. 인장 응력 하에서 갑작스러운 취성 파괴가 특징입니다.

기구:
수소 원자는 강철로 확산되어 취성을 일으킵니다. 이 취성은 재료의 인성을 크게 감소시켜 응력 하에서 균열과 갑작스러운 파손이 발생하기 쉽습니다.

방지:

  • 재료 선택: 수소 취성에 대한 민감성이 낮은 재료를 선택하세요.
  • 환경 제어: 가공 및 서비스 중 수소 노출을 최소화하세요.
  • 보호 조치: 보호 코팅을 적용하고 음극 방식을 사용하여 수소 침투를 방지하세요.

8. 수소 취성(HE)

인식:
수소 취성(HE)은 수소 흡수로 인해 재료의 연성 손실과 그에 따른 균열 또는 파괴를 나타내는 일반적인 용어입니다. 종종 파괴의 갑작스럽고 취성적인 특성으로 인식됩니다.

기구:
수소 원자는 금속의 격자 구조에 들어가 연성과 인성이 크게 감소합니다. 응력을 받으면 취성 재료는 균열과 파손이 발생하기 쉽습니다.

방지:

  • 재료 선택: 수소 취성에 강한 재료를 사용하세요.
  • 수소 제어: 흡수를 방지하기 위해 제조 및 서비스 중에 수소 노출을 관리합니다.
  • 보호 코팅: 수소가 재료 내부로 유입되는 것을 방지하는 코팅을 적용합니다.

9. 응력 부식 균열(SCC)

인식:
응력 부식 균열(SCC)은 일반적으로 재료 표면에서 시작하여 두께를 통해 전파되는 미세 균열의 존재를 특징으로 합니다. SCC는 재료가 인장 응력을 받는 동안 특정 부식성 환경에 노출될 때 발생합니다.

기구:
SCC는 인장 응력과 부식성 환경의 결합 효과로 인해 발생합니다. 예를 들어, 염화물 유도 SCC는 스테인리스강에서 흔히 발생하는 문제로, 염화물 이온이 응력 하에서 균열 시작 및 전파를 촉진합니다.

방지:

  • 재료 선택: 환경에 적합한 특정 유형의 SCC에 대한 저항성이 있는 재료를 선택하세요.
  • 환경 제어: 작동 환경에서 염화물과 같은 부식성 물질의 농도를 줄입니다.
  • 스트레스 관리: 응력 제거 어닐링과 신중한 설계를 사용하여 SCC에 영향을 줄 수 있는 잔류 응력을 최소화합니다.

결론

환경 균열은 재료 무결성이 중요한 산업에 복잡하고 다면적인 과제를 나타냅니다. HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, SCC와 같은 각 유형의 균열 뒤에 있는 특정 메커니즘을 이해하는 것은 효과적인 예방에 필수적입니다. 재료 선택, 스트레스 관리, 환경 제어, 보호 코팅과 같은 전략을 구현함으로써 산업은 이러한 형태의 균열과 관련된 위험을 크게 줄여 인프라의 안전성, 신뢰성 및 수명을 보장할 수 있습니다.

기술의 발전이 계속됨에 따라, 환경적 균열을 방지하는 방법도 함께 발전할 것이며, 끊임없이 요구되는 환경에서 재료의 무결성을 유지하기 위해서는 지속적인 연구 개발이 더욱 중요해질 것입니다.

석유 저장 탱크 건설: 강판 요구 사항 계산

석유 저장 탱크용 강판 수 계산 방법

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석유 저장 탱크를 건설하려면 구조적 무결성, 안전성 및 비용 효율성을 보장하기 위한 정확한 계획과 정확한 계산이 필요합니다. 탄소강판, 이러한 판의 양과 배열을 결정하는 것은 매우 중요합니다. 이 블로그에서는 세 개의 원통형 석유 저장 탱크를 구성하는 데 필요한 강판의 수를 계산하는 과정을 살펴보고, 구체적인 예를 들어 관련 단계를 설명합니다.

프로젝트 사양

고객 요구 사항:

  • 플레이트 두께 옵션: 6mm, 8mm, 10mm 탄소강판
  • 플레이트 치수: 폭 : 2200mm, 길이 : 6000mm

탱크 사양:

  • 탱크 수: 3
  • 개별 탱크 용량: 3,000 입방 미터
  • 키: 12미터
  • 지름: 15.286 미터

3개의 원통형 오일 저장 탱크에 대한 강판 수량 계산 단계

1단계: 단일 탱크의 표면적 계산

각 탱크의 표면적은 원통형 껍질, 바닥, 지붕의 표면적을 합한 것입니다.

1. 원둘레와 껍질 면적을 계산하세요

2. 바닥과 지붕의 면적을 계산하세요

 

2단계: 모든 탱크의 총 표면적 계산

3단계: 필요한 강판 수 결정

4단계: 판 두께 할당

탱크의 구조적 무결성과 비용을 최적화하려면 각 탱크의 다양한 부분에 서로 다른 판 두께를 할당하세요.

  • 6mm 플레이트: 구조적 응력이 낮은 지붕에 사용합니다.
  • 8mm 플레이트: 응력이 중간 정도인 탱크 껍질의 상부에 적용합니다.
  • 10mm 플레이트: 저장된 오일의 무게로 인해 응력이 가장 높은 껍질의 바닥과 아랫부분에 사용합니다.

5단계: 각 탱크에 대한 플레이트 할당 예

바닥판:

  • 탱크당 필요한 면적: 183.7 제곱미터
  • 판 두께: 10mm
  • 탱크당 플레이트 수: [183.7/13.2] 플레이트
  • 총 3개의 탱크: 14 × 3 플레이트

쉘 플레이트:

  • 탱크당 필요한 면적: 576제곱미터
  • 판 두께: 10mm(하단), 8mm(상단)
  • 탱크당 플레이트 수: [576/13.2] 플레이트
    • 하부 섹션(10mm): 탱크당 약 22개의 플레이트
    • 상단 섹션(8mm): 탱크당 약 22개의 플레이트
  • 총 3개의 탱크: 44 × 3 플레이트

지붕판:

  • 탱크당 필요한 면적: 183.7 제곱미터
  • 판 두께: 6mm
  • 탱크당 플레이트 수: [183.7/13.2] 플레이트
  • 총 3개의 탱크: 14 × 3 = 플레이트

정확한 계산을 위한 고려 사항

  • 부식 허용치: 향후 부식을 고려하여 추가 두께를 포함합니다.
  • 소모: 절단 및 장착으로 인한 재료 낭비를 고려하세요. 일반적으로 5-10%의 추가 재료가 필요합니다.
  • 디자인 코드: 판 두께와 탱크 설계를 결정할 때 API 650과 같은 관련 설계 코드와 표준을 준수해야 합니다.

결론

탄소강판으로 석유 저장 탱크를 건설하려면 재료 효율성과 구조적 무결성을 보장하기 위한 정밀한 계산이 필요합니다. 표면적을 정확하게 결정하고 적절한 판 두께를 고려하면 산업 표준과 고객 요구 사항을 충족하는 탱크를 건설하는 데 필요한 판 수를 추정할 수 있습니다. 이러한 계산은 성공적인 탱크 건설의 기초를 형성하여 효율적인 재료 조달과 프로젝트 계획을 가능하게 합니다. 새 프로젝트이든 기존 탱크를 개조하든 이 접근 방식은 엔지니어링 모범 사례와 일치하는 견고하고 안정적인 석유 저장 솔루션을 보장합니다. 새로운 LNG, 항공 연료 또는 원유 저장 탱크 프로젝트가 있는 경우 언제든지 문의하세요. [email protected] 최적의 강판 견적을 원하시면

3LPE 코팅 대 3LPP 코팅

3LPE 대 3LPP: 파이프라인 코팅의 종합적 비교

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파이프라인 코팅은 강철 파이프라인을 부식 및 기타 환경 요인으로부터 보호하는 데 중요합니다. 가장 일반적으로 사용되는 코팅은 다음과 같습니다. 3층 폴리에틸렌(3LPE) 그리고 3층 폴리프로필렌(3LPP) 코팅. 두 코팅 모두 견고한 보호 기능을 제공하지만 적용, 구성 및 성능 측면에서 다릅니다. 이 블로그에서는 3LPE와 3LPP 코팅을 자세히 비교하여 코팅 선택, 코팅 구성, 코팅 성능, 시공 요구 사항 및 시공 프로세스라는 다섯 가지 핵심 영역에 초점을 맞춥니다.

1. 코팅 선택

3LPE 코팅:

  • 용법: 3LPE는 석유 및 가스 산업에서 육상 및 해상 파이프라인에 널리 사용됩니다. 특히 적당한 온도 저항성과 우수한 기계적 보호가 필요한 환경에 적합합니다.
  • 온도 범위: 3LPE 코팅은 일반적으로 -40°C~80°C의 온도 범위에서 작동하는 파이프라인에 사용됩니다.
  • 비용 고려: 3LPE는 일반적으로 3LPP보다 비용 효율성이 높아서 온도 요구 사항이 지원 범위 내에 있고 예산이 제약된 프로젝트에 인기 있는 선택입니다.

3LPP 코팅:

  • 용법: 3LPP는 심해 해상 파이프라인 및 고온 유체를 운반하는 파이프라인과 같은 고온 환경에서 선호됩니다. 또한 우수한 기계적 보호가 필요한 지역에서도 사용됩니다.
  • 온도 범위: 3LPP 코팅은 일반적으로 -20°C~140°C 사이의 더 높은 온도를 견딜 수 있으므로 더 까다로운 적용 분야에 적합합니다.
  • 비용 고려: 3LPP 코팅은 뛰어난 내열성과 기계적 특성으로 인해 가격이 비싼 편이지만 극한 조건에서 작동하는 파이프라인에는 필수적입니다.

선택 요약: 3LPE와 3LPP 중에서 선택하는 것은 주로 파이프라인의 작동 온도, 환경 조건, 예산 고려 사항에 따라 달라집니다. 3LPE는 적당한 온도와 비용에 민감한 프로젝트에 이상적이며, 3LPP는 고온 환경과 향상된 기계적 보호가 필수적인 경우에 선호됩니다.

2. 코팅 구성

3LPE 코팅 구성:

  • 1층: 융합 접합 에폭시(FBE): 가장 안쪽 층은 강철 기질에 대한 뛰어난 접착력을 제공하고 주요 부식 방지층 역할을 합니다.
  • 2층: 공중합체 접착제: 이 층은 FBE 층을 폴리에틸렌 탑코트에 결합하여 강력한 접착력과 추가적인 부식 보호 기능을 보장합니다.
  • 3층: 폴리에틸렌(PE): 폴리에틸렌 바깥층은 취급, 운송, 설치 중에 발생할 수 있는 물리적 손상으로부터 기계적 보호를 제공합니다.

3LPP 코팅 구성:

  • 1층: 융합 접합 에폭시(FBE): 3LPE와 유사하게 3LPP의 FBE 층은 주요 부식 방지 및 접합 층 역할을 합니다.
  • 2층: 공중합체 접착제: 이 접착층은 FBE를 폴리프로필렌 탑코트에 결합하여 강력한 접착력을 보장합니다.
  • 3층: 폴리프로필렌(PP): 폴리프로필렌의 바깥층은 폴리에틸렌에 비해 뛰어난 기계적 보호력과 더 높은 내열성을 제공합니다.

구성 요약: 두 코팅 모두 FBE 층, 공중합체 접착제, 외부 보호 층이 있는 유사한 구조를 공유합니다. 그러나 외부 층 재료는 다릅니다. 3LPE의 폴리에틸렌과 3LPP의 폴리프로필렌은 성능 특성에 차이가 있습니다.

3. 코팅 성능

3LPE 코팅 성능:

  • 온도 저항: 3LPE는 적당한 온도 환경에서는 좋은 성능을 발휘하지만 80°C를 초과하는 온도에는 적합하지 않을 수 있습니다.
  • 기계적 보호: 폴리에틸렌 외층은 물리적 손상에 대한 뛰어난 저항성을 제공하므로 육상 및 해상 파이프라인에 적합합니다.
  • 부식 저항: FBE와 PE 층을 조합하면 특히 습기가 많은 환경에서 부식에 대한 강력한 보호 기능을 제공합니다.
  • 화학적 내성: 3LPE는 화학물질에 대한 내성이 뛰어나지만 3LPP에 비해 공격적인 화학물질에 노출되는 환경에서는 효과가 떨어집니다.

3LPP 코팅 성능:

  • 온도 저항: 3LPP는 최대 140°C의 고온을 견딜 수 있도록 설계되어 뜨거운 유체를 운송하는 파이프라인이나 고온 환경에 위치한 파이프라인에 이상적입니다.
  • 기계적 보호: 폴리프로필렌 층은 특히 외부 압력과 물리적 응력이 더 높은 심해 해상 파이프라인에서 뛰어난 기계적 보호 기능을 제공합니다.
  • 부식 저항: 3LPP는 3LPE와 유사하게 뛰어난 부식 방지 기능을 제공하지만 고온 환경에서 더 나은 성능을 발휘합니다.
  • 화학적 내성: 3LPP는 내화학성이 뛰어나 공격적인 화학 물질이나 탄화수소가 있는 환경에 더 적합합니다.

성과 요약: 3LPP는 고온 환경에서 3LPE보다 성능이 뛰어나며 더 나은 기계적 및 화학적 저항성을 제공합니다. 그러나 3LPE는 여전히 적당한 온도와 덜 공격적인 환경에서 매우 효과적입니다.

4. 건설 요구 사항

3LPE 건설 요구 사항:

  • 표면 준비: 적절한 표면 준비는 3LPE 코팅의 효과에 매우 중요합니다. 강철 표면은 FBE 층에 필요한 접착력을 얻기 위해 세척하고 거칠게 처리해야 합니다.
  • 신청 조건: 3LPE 코팅은 각 층의 적절한 접착력을 보장하기 위해 통제된 환경에서 적용되어야 합니다.
  • 두께 사양: 각 층의 두께는 매우 중요하며, 파이프라인의 용도에 따라 전체 두께는 일반적으로 1.8mm에서 3.0mm 사이입니다.

3LPP 건설 요구 사항:

  • 표면 준비: 3LPE와 마찬가지로 표면 준비가 핵심입니다. 강철은 오염 물질을 제거하기 위해 세척해야 하며 FBE 층의 적절한 접착을 보장하기 위해 거칠게 처리해야 합니다.
  • 신청 조건: 3LPP의 적용 과정은 3LPE와 비슷하지만 코팅의 내열성이 더 높기 때문에 보다 정밀한 제어가 필요한 경우가 많습니다.
  • 두께 사양: 3LPP 코팅은 일반적으로 3LPE보다 두껍고, 특정 적용 분야에 따라 전체 두께는 2.0mm에서 4.0mm 사이입니다.

건설 요구 사항 요약: 3LPE와 3LPP 모두 세심한 표면 준비와 제어된 적용 환경이 필요합니다. 그러나 3LPP 코팅은 일반적으로 향상된 보호 품질을 달성하기 위해 더 두꺼운 적용이 필요합니다.

5. 시공과정

3LPE 건설 프로세스:

  1. 표면 청소: 강관은 연마 분사와 같은 방법을 사용하여 녹, 석회질 및 기타 오염 물질을 제거하여 청소합니다.
  2. FBE 신청: 세척된 파이프를 예열한 후, FBE 층을 정전기적으로 도포하여 강철과 강력한 결합을 제공합니다.
  3. 접착제 층 적용: 공중합체 접착제를 FBE 층 위에 도포하여 FBE를 바깥쪽 폴리에틸렌 층에 접착합니다.
  4. PE 레이어 적용: 폴리에틸렌 층은 파이프 위에 압출되어 기계적 보호와 추가적인 내식성 기능을 제공합니다.
  5. 냉각 및 검사: 코팅된 파이프는 냉각되고, 결함이 있는지 검사한 후 운송을 준비합니다.

3LPP 건설 프로세스:

  1. 표면 청소: 3LPE와 마찬가지로 강관을 철저히 세척하여 코팅층의 적절한 접착력을 보장합니다.
  2. FBE 신청: FBE 층은 예열된 파이프에 적용되어 주요 부식 방지층 역할을 합니다.
  3. 접착제 층 적용: 공중합체 접착제는 FBE 층 위에 도포되어 폴리프로필렌 탑코트와 강력한 접착력을 보장합니다.
  4. PP층 적용: 폴리프로필렌 층은 압출을 통해 적용되어 뛰어난 기계적, 내열성을 제공합니다.
  5. 냉각 및 검사: 파이프를 냉각시키고, 결함을 검사한 후 배치할 준비를 합니다.

건설 프로세스 요약: 3LPE와 3LPP의 시공 공정은 유사하며, 주로 외부 보호 층에 사용되는 재료에 차이가 있습니다. 두 공정 모두 최적의 성능을 보장하기 위해 온도, 청결 및 층 두께를 신중하게 제어해야 합니다.

결론

3LPE와 3LPP 코팅 중 어떤 것을 선택할지는 작동 온도, 환경 조건, 기계적 응력, 예산 등 여러 요인에 따라 달라집니다.

  • 3LPE 적당한 온도에서 작동하고 비용이 중요한 고려 사항인 파이프라인에 이상적입니다. 대부분의 육상 및 해상 응용 분야에 뛰어난 내식성과 기계적 보호 기능을 제공합니다.
  • 3LPP반면에, 고온 환경과 우수한 기계적 보호가 필요한 응용 분야에 선호되는 선택입니다. 더 높은 비용은 까다로운 조건에서 향상된 성능으로 정당화됩니다.

파이프라인 프로젝트의 특정 요구 사항을 이해하는 것은 적절한 코팅을 선택하는 데 필수적입니다. 3LPE와 3LPP는 모두 강점과 용도가 있으며, 올바른 선택은 파이프라인 인프라에 대한 장기적인 보호와 내구성을 보장합니다.

석유 및 가스 탐사에서 강관의 중요한 역할 탐구

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I. 석유 및 가스 산업용 파이프의 기본 지식

1. 용어 설명

API: 약어 미국 석유 연구소.
OCTG: 약어 오일 컨트리 관형 제품오일 케이싱 파이프, 오일 튜빙, 드릴 파이프, 드릴 칼라, 드릴 비트, 빨판 막대, 강아지 조인트 등을 포함합니다.
오일 튜브: 튜빙은 석유 추출, 가스 추출, 물 주입 및 산 파쇄를 위해 유정에 사용됩니다.
포장: 벽 붕괴를 방지하기 위해 라이너로 지표면에서 드릴로 뚫은 시추공으로 낮추어지는 튜브입니다.
드릴 파이프: 시추공을 뚫는 데 사용되는 파이프입니다.
라인 파이프: 석유나 가스를 운반하는 데 사용되는 파이프입니다.
커플링: 두 개의 나사산 파이프를 내부 나사산과 연결하는 데 사용되는 실린더.
커플링 재료: 커플링 제조에 사용되는 파이프입니다.
API 스레드: 오일 파이프 둥근 나사, 케이싱 짧은 둥근 나사, 케이싱 긴 둥근 나사, 케이싱 부분 사다리꼴 나사, 라인 파이프 나사 등을 포함하여 API 5B 표준에 지정된 파이프 나사.
프리미엄 연결: 특별한 봉인 속성, 연결 속성 및 기타 속성이 있는 비API 스레드입니다.
실패: 특정 서비스 조건에서 변형, 파손, 표면 손상 및 원래 기능 상실.
주요 실패 형태: 분쇄, 미끄러짐, 파열, 누출, 부식, 접착, 마모 등.

2. 석유관련 규격

API 사양 5B, 17판 – 케이싱, 튜빙 및 라인 파이프 나사산의 나사산 가공, 측정 및 나사산 검사 사양
API 사양 5L, 46판 – 라인파이프 사양
API 사양 5CT, 11판 – 케이싱 및 튜빙 사양
API 사양 5DP, 7판 – 드릴파이프 사양
API 사양 7-1, 2판 – 로터리 드릴 스템 요소 사양
API 사양 7-2, 2판 – 회전식 숄더 나사 연결부의 나사 가공 및 측정 사양
API 사양 11B, 24판 – 빨판 막대, 광택 막대 및 라이너, 커플링, 싱커 바, 광택 막대 클램프, 스터핑 박스 및 펌핑 티 사양
ISO 3183:2019 – 석유 및 천연가스 산업 – 파이프라인 운송 시스템용 강관
ISO 11960:2020 – 석유 및 천연 가스 산업 – 우물용 케이싱 또는 튜브로 사용되는 강철 파이프
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – 석유 및 천연 가스 산업 - 석유 및 가스 생산 시 H2S 함유 환경에 사용되는 재료

II. 오일 튜브

1. 오일튜빙의 분류

오일 튜빙은 논업세티드 오일 튜빙(NU), 외부 업세티드 오일 튜빙(EU), 일체형 조인트(IJ) 오일 튜빙으로 구분됩니다. 뉴 오일 튜빙은 튜빙 끝부분이 보통 두께로 나사산을 직접 돌려 커플링을 가져오는 것을 말합니다. 업셋티드 튜빙은 양쪽 튜브의 끝이 외부적으로 업셋된 다음 나사산을 만들어 결합된다는 의미입니다. 일체형 조인트 튜빙은 튜브의 한쪽 끝이 외부 스레드로 업셋되고 다른 쪽 끝은 내부 스레드로 업셋되어 커플링 없이 직접 연결되는 것을 의미합니다.

2. 오일 튜빙의 기능

① 석유 및 가스 추출: 유정 및 가스정을 뚫고 접합한 후 오일 및 가스를 땅으로 추출하기 위해 튜브를 오일 케이싱에 넣습니다.
② 물 주입: 다운홀 압력이 충분하지 않은 경우 튜브를 통해 우물에 물을 주입합니다.
③ 증기 주입: 두꺼운 오일 고온 회수 시, 증기는 절연된 오일 튜브를 통해 유정에 주입됩니다.
④ 산성화 및 파쇄 : 유정 굴착의 후기 단계 또는 유정 및 가스정의 생산을 개선하기 위해 석유 및 가스층에 산성화 및 파쇄 매체 또는 경화 물질을 투입해야 하며, 매체 및 경화 물질은 오일 튜브를 통해 운반됩니다.

3. 오일 튜빙의 강종

오일 튜빙의 강철 등급은 H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110입니다.
N80은 N80-1과 N80Q로 나누어지며, 둘은 동일한 인장 특성을 가지며, 두 가지 차이점은 전달 상태와 충격 성능 차이, 정규화된 상태에 의한 N80-1 전달 또는 최종 압연 온도가 N80-1보다 높을 때입니다. 공기 냉각 후 임계 온도 Ar3 및 인장 감소는 정규화 대신 열간 압연을 찾는 데 사용할 수 있으며 충격 및 비파괴 테스트가 필요하지 않습니다. N80Q는 템퍼링(담금질 및 템퍼링)되어야 합니다. 열처리, 충격 기능은 API 5CT 규정에 부합해야 하며 비파괴 테스트를 거쳐야 합니다.
L80은 L80-1, L80-9Cr, L80-13Cr로 구분됩니다. 기계적 성질 및 납품 상태는 동일합니다. 용도, 생산난이도, 가격의 차이로 일반형 L80-1, L80-9Cr, L80-13Cr은 내식성이 높은 튜빙으로 생산난이도가 높고 고가이며 부식이 심한 우물에 주로 사용됩니다.
C90과 T95는 1가지와 2가지 유형, 즉 C90-1, C90-2 및 T95-1, T95-2로 구분됩니다.

4. 일반적으로 사용되는 오일 튜빙 강철 등급, 강철 이름 및 납품 상태

J55 (37Mn5) NU 오일 튜빙: 정규화 대신 열간 압연
J55 (37Mn5) EU 오일 튜빙: 전복 후 표준화된 전체 길이
N80-1 (36Mn2V) NU 오일 튜빙: 정규화 대신 열간 압연
N80-1 (36Mn2V) EU 오일 튜빙: 전체 길이는 업세팅 후 정규화됨
N80-Q(30Mn5) 오일 튜브: 30Mn5, 전체 길이 템퍼링
L80-1(30Mn5) 오일 튜브: 30Mn5, 전체 길이 템퍼링
P110(25CrMnMo) 오일 튜브: 25CrMnMo, 전체 길이 템퍼링
J55 (37Mn5) 커플링: 열간 압연 온라인 정규화
N80(28MnTiB) 커플링: 전체 길이 템퍼링
L80-1(28MnTiB) 커플링: 전체 길이 강화
P110(25CrMnMo) 커플링: 전체 길이 템퍼링

III. 케이싱 파이프

1. 케이싱의 분류와 역할

케이싱은 유정과 가스정의 벽을 지지하는 강관입니다. 다양한 굴착 깊이와 지질학적 조건에 따라 각 유정에는 여러 층의 케이싱이 사용됩니다. 시멘트는 케이싱을 우물에 내린 후 접착하는 데 사용되며 오일 파이프 및 드릴 파이프와 달리 재사용이 불가능하고 일회용 소모품에 속합니다. 따라서 케이싱의 소비량은 전체 유정관의 70% 이상을 차지합니다. 케이싱은 용도에 따라 도체 케이싱, 중간 케이싱, 생산 케이싱, 라이너 케이싱으로 구분할 수 있으며 유정에서의 구조는 그림 1에 나와 있습니다.

①도체 케이싱: 일반적으로 API 등급 K55, J55 또는 H40을 사용하는 도체 케이싱은 수원을 안정화하고 일반적으로 약 20인치 또는 16인치 직경의 얕은 대수층을 격리합니다.

②중간 케이싱: 종종 API 등급 K55, N80, L80 또는 P110으로 제작되는 중간 케이싱은 불안정한 구조물과 다양한 압력 구역을 격리하는 데 사용되며 일반적인 직경은 13 3/8인치, 11 3/4인치 또는 9 5/8인치입니다. .

③생산 케이싱: API 등급 J55, N80, L80, P110 또는 Q125와 같은 고급 강철로 제작된 생산 케이싱은 일반적으로 직경이 9 5/8인치, 7인치 또는 5 1/2인치인 생산 압력을 견디도록 설계되었습니다.

④라이너 케이싱: 라이너는 일반적인 직경이 7인치, 5인치 또는 4 1/2인치인 API 등급 L80, N80 또는 P110과 같은 재료를 사용하여 유정을 저장소로 확장합니다.

⑤튜브: 튜브는 API 등급 J55, L80 또는 P110을 사용하여 탄화수소를 표면으로 운반하며 직경 4 1/2인치, 3 1/2인치 또는 2 7/8인치로 제공됩니다.

IV. 드릴 파이프

1. 드릴링 공구용 파이프의 분류 및 기능

드릴 파이프는 사각형 드릴 파이프, 드릴 파이프, 가중 드릴 파이프 및 드릴 도구의 드릴 칼라로 구성됩니다. 드릴 파이프는 지면에서 우물 바닥까지 드릴 비트를 구동하는 코어 드릴링 도구이며, 지면에서 우물 바닥까지의 통로이기도 합니다. 여기에는 세 가지 주요 역할이 있습니다.

① 드릴 비트를 구동하여 드릴에 토크를 전달하는 단계;

② 자신의 무게를 드릴 비트에 의지하여 우물 바닥의 암석 압력을 깨뜨리는 것.

③ 세척액, 즉 드릴링 머드를 고압 머드 펌프를 통해 지반을 통해 운반하기 위해 시추 컬럼이 시추공으로 유입되어 우물 바닥으로 유입되어 암석 잔해물을 씻어 내고 드릴 비트를 냉각시켜 암석 잔해물을 운반합니다. 우물을 뚫는 목적을 달성하기 위해 기둥의 외부 표면과 고리 사이의 우물 벽을 통해 땅으로 돌아갑니다.

인장, 압축, 비틀림, 굽힘 및 기타 응력과 같은 다양한 복잡한 교번 하중을 견디기 위해 드릴링 공정에서 드릴 파이프는 내부 표면도 고압 진흙 정련 및 부식을 겪습니다.
(1) 사각 드릴 파이프: 사각 드릴 파이프에는 사각형 유형과 육각형 유형의 두 가지 종류가 있으며, 중국의 석유 드릴 파이프 각 드릴 기둥 세트는 일반적으로 사각형 유형 드릴 파이프를 사용합니다. 사양은 63.5mm(2-1/2인치), 88.9mm(3-1/2인치), 107.95mm(4-1/4인치), 133.35mm(5-1/4인치), 152.4mm( 6인치) 등이 있습니다. 일반적으로 사용되는 길이는 12~14.5m 입니다.
(2) 드릴 파이프: 드릴 파이프는 우물을 뚫는 주요 도구로, 사각 드릴 파이프의 하단에 연결되며, 굴착 우물이 계속 깊어짐에 따라 드릴 파이프는 드릴 컬럼을 하나씩 길게 만듭니다. 드릴 파이프의 규격은 다음과 같습니다: 60.3mm(2-3/8인치), 73.03mm(2-7/8인치), 88.9mm(3-1/2인치), 114.3mm(4-1/2인치), 127mm(5인치), 139.7mm(5-1/2인치) 등입니다.
(3) 헤비 듀티 드릴 파이프: 가중 드릴 파이프는 드릴 파이프와 드릴 칼라를 연결하는 과도기 도구로, 드릴 파이프의 힘 상태를 개선하고 드릴 비트의 압력을 높일 수 있습니다. Weighted Drill Pipe의 주요 규격은 88.9mm(3-1/2인치)와 127mm(5인치)입니다.
(4) 드릴 칼라: 드릴 칼라는 강성이 높은 특수 두꺼운 벽 파이프인 드릴 파이프의 하부에 연결되어 드릴 비트에 압력을 가하여 암석을 부수고 직선 우물을 드릴 때 안내 역할을 합니다. 드릴 칼라의 일반적인 사양은 158.75mm(6-1/4인치), 177.85mm(7인치), 203.2mm(8인치), 228.6mm(9인치) 등입니다.

V. 라인 파이프

1. 라인파이프의 분류

라인 파이프(Line Pipe)는 석유 및 가스 산업에서 석유, 정제유, 천연가스, 송수관의 이송을 위해 강관(Steel Pipe)이라는 약어로 사용됩니다. 석유 및 가스 수송 파이프라인은 주로 본선 파이프라인, 지선 파이프라인 및 도시 파이프라인 네트워크 파이프라인 ∅406 ~ 1219mm, 벽 두께 10 ~ 25mm, 강철 등급 X42 ~ X80에 대한 일반적인 사양의 세 가지 종류의 본선 파이프라인 전송으로 구분됩니다. ; 지선 파이프라인 및 도시 파이프라인 네트워크 파이프라인은 일반적으로 ∅114 ~ 700mm, 벽 두께 6 ~ 20mm, 강철 등급 X42 ~ X80에 대한 사양입니다. 강종은 X42~X80입니다. 라인파이프는 용접형과 심리스형이 있습니다. Seamless Line Pipe보다 Welded Line Pipe가 더 많이 사용됩니다.

2. 라인파이프 규격

API 사양 5L – 라인 파이프 사양
ISO 3183 - 석유 및 천연가스 산업 - 파이프라인 운송 시스템용 강관

3. PSL1 및 PSL2

PSL은 다음의 약어입니다. 제품 사양 수준. 라인 파이프 제품 사양 수준은 PSL 1과 PSL 2로 나뉘며 품질 수준도 PSL 1과 PSL 2로 나뉜다고 할 수 있습니다. PSL 2는 PSL 1보다 높으며 2가지 사양 수준은 테스트 요구 사항이 다를 뿐만 아니라 그러나 화학적 조성 및 기계적 특성 요구 사항이 다르기 때문에 API 5L 명령에 따라 사양, 강철 등급 및 기타 공통 지표를 지정하는 것 외에도 계약 조건에 제품 사양 수준, 즉 PSL을 표시해야 합니다. 1 또는 PSL 2. 화학적 조성, 인장 특성, 충격력, 비파괴 테스트 및 기타 지표의 PSL 2는 PSL 1보다 엄격합니다.

4. 라인 파이프 강종, 화학 성분 및 기계적 성질

라인 파이프 강종은 낮은 등급부터 높은 등급까지 A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 및 X80으로 구분됩니다. 자세한 화학적 조성 및 기계적 특성은 API 5L 사양, 46판 도서를 참조하세요.

5. 라인파이프 수압시험 및 비파괴검사 요건

라인 파이프는 분기 수압 테스트를 통해 분기해야 하며, 이 표준은 비파괴적인 수압 생성을 허용하지 않으며, 이는 API 표준과 당사 표준의 큰 차이점이기도 합니다. PSL 1은 비파괴 테스트를 요구하지 않으며, PSL 2는 지점별로 비파괴 테스트를 수행해야 합니다.

6. 프리미엄 연결

1. 프리미엄 커넥션 소개

프리미엄 커넥션은 API 스레드와는 다른 특별한 구조를 가진 파이프 스레드입니다. 기존 API 나사형 오일 케이싱은 유정 개발에 널리 사용되지만 일부 유전의 특수 환경에서는 그 단점이 명확하게 나타납니다. API 원형 나사형 파이프 기둥은 밀봉 성능이 더 좋지만 나사산이 지탱하는 인장력입니다. 부분은 파이프 본체 강도의 60% ~ 80%와 동일하므로 깊은 우물 개발에 사용할 수 없습니다. API 편향 사다리꼴 나사형 파이프 기둥은 인장 성능이 API 원형 나사형 연결보다 훨씬 높지만 밀봉 성능은 그리 좋지 않습니다. 기둥의 인장 성능은 API 원형 나사 연결보다 훨씬 높지만 밀봉 성능은 그리 좋지 않으므로 고압 가스정 개발에 사용할 수 없습니다. 또한 나사식 그리스는 온도가 95℃ 이하인 환경에서만 역할을 할 수 있으므로 고온 우물 개발에는 사용할 수 없습니다.

API 원형 스레드 및 부분 사다리꼴 스레드 연결과 비교하여 프리미엄 연결은 다음 측면에서 획기적인 발전을 이루었습니다.

(1) 우수한 밀봉은 탄성 및 금속 밀봉 구조 설계를 통해 조인트 가스 밀봉이 항복 압력 내에서 튜브 본체의 한계에 도달하는 것을 방지합니다.

(2) 오일 케이싱의 특수 버클 연결로 연결되는 연결 강도가 높으며 연결 강도가 튜브 본체의 강도에 도달하거나 초과하여 미끄러짐 문제를 근본적으로 해결합니다.

(3) 재료 선택 및 표면 처리 공정 개선을 통해 기본적으로 버클이 고착되는 문제를 해결했습니다.

(4) 구조 최적화를 통해 접합 응력 분포가 보다 합리적이고 응력 부식에 대한 저항력이 향상됩니다.

(5) 합리적인 디자인의 어깨 구조를 통해 버클의 작동이 더 쉽게 수행됩니다.

현재 석유 및 가스 산업은 파이프 기술의 상당한 발전을 대표하는 100개 이상의 특허받은 프리미엄 연결을 자랑합니다. 이러한 특수 스레드 설계는 탁월한 밀봉 기능, 향상된 연결 강도 및 환경적 스트레스에 대한 향상된 저항성을 제공합니다. 고압, 부식성 환경, 극한 온도와 같은 문제를 해결함으로써 이러한 혁신은 전 세계 유정 운영에서 더 큰 신뢰성과 효율성을 보장합니다. 프리미엄 연결에 대한 지속적인 연구 및 개발은 에너지 부문의 기술 우수성에 대한 지속적인 노력을 반영하여 보다 안전하고 생산적인 시추 작업을 지원하는 중추적인 역할을 강조합니다.

VAM® 연결: 까다로운 환경에서 강력한 성능을 발휘하는 것으로 알려진 VAM® 연결은 고급 금속 간 밀봉 기술과 높은 토크 기능을 갖추고 있어 깊은 우물과 고압 저장소에서 안정적인 작동을 보장합니다.

TenarisHydril 웨지 시리즈: 이 시리즈는 뛰어난 기밀 밀봉과 압축 및 인장력에 대한 저항으로 알려진 Blue®, Dopeless® 및 Wedge 521®과 같은 다양한 연결을 제공하여 작동 안전성과 효율성을 향상시킵니다.

TSH® 블루: Tenaris가 설계한 TSH® Blue 연결은 독점적인 이중 숄더 디자인과 고성능 스레드 프로파일을 활용하여 중요한 드릴링 작업에서 우수한 피로 저항성과 구성 용이성을 제공합니다.

Grant Prideco™ XT® 연결: NOV가 설계한 XT® 연결은 고유한 금속 간 씰과 견고한 나사 형태를 통합하여 우수한 토크 용량과 마모에 대한 저항을 보장함으로써 연결의 작동 수명을 연장합니다.

Hunting Seal-Lock® 연결: 금속 대 금속 씰과 고유한 나사산 프로필을 특징으로 하는 Hunting의 Seal-Lock® 연결은 육상 및 해상 시추 작업 모두에서 탁월한 압력 저항과 신뢰성으로 유명합니다.

결론

결론적으로, 석유 및 가스 산업에 중요한 파이프의 복잡한 네트워크에는 엄격한 환경과 복잡한 운영 요구 사항을 견딜 수 있도록 설계된 다양한 특수 장비가 포함됩니다. 유정 벽을 지지하고 보호하는 기초 케이싱 파이프부터 추출 및 주입 공정에 사용되는 다용도 튜브에 이르기까지 각 파이프 유형은 탄화수소 탐사, 생산 및 운송에 있어 고유한 목적을 제공합니다. API 사양과 같은 표준은 이러한 파이프 전반에 걸쳐 균일성과 품질을 보장하는 동시에 프리미엄 연결과 같은 혁신은 까다로운 조건에서 성능을 향상시킵니다. 기술이 발전함에 따라 이러한 중요한 구성 요소는 계속해서 발전하여 글로벌 에너지 운영의 효율성과 신뢰성을 높이고 있습니다. 이러한 파이프와 해당 사양을 이해하면 현대 에너지 부문의 인프라에서 없어서는 안 될 역할을 강조하게 됩니다.

슈퍼 13Cr SMSS 13Cr 케이싱 및 튜빙

H2S/CO2-오일-물 환경의 SMSS 13Cr 및 DSS 22Cr

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슈퍼 마르텐사이트계 스테인리스강의 부식 거동 (SMSS) 13Cr H2S/CO2-오일-물 환경의 듀플렉스 스테인레스 스틸(DSS) 22Cr은 특히 이러한 재료가 종종 가혹한 조건에 노출되는 석유 및 가스 산업에서 상당한 관심을 끌고 있습니다. 다음은 이러한 조건에서 각 재료가 어떻게 작동하는지에 대한 개요입니다.

1. 슈퍼 마르텐사이트계 스테인리스강(SMSS) 13Cr:

  • 구성: SMSS 13Cr에는 일반적으로 소량의 니켈과 몰리브덴과 함께 약 12-14% 크롬이 포함되어 있습니다. 크롬 함량이 높으면 내부식성이 우수하고 마르텐사이트 구조는 강도가 높습니다.
  • 부식 행동:
    • CO2 부식: SMSS 13Cr은 주로 보호 크롬 산화물 층의 형성으로 인해 CO2 부식에 대해 적당한 저항성을 나타냅니다. 그러나 CO2가 존재하면 공식(pitting) 및 틈새부식(crevice corrosion)과 같은 국부적인 부식이 발생할 위험이 있습니다.
    • H2S 부식: H2S가 존재하면 황화물 응력 균열(SSC) 및 수소 취성의 위험이 증가합니다. SMSS 13Cr은 다소 저항력이 있지만 특히 더 높은 온도와 압력에서 이러한 형태의 부식에 면역되지는 않습니다.
    • 기름-물 환경: 오일의 존재는 때때로 보호 장벽을 제공하여 금속 표면이 부식제에 노출되는 것을 줄여줍니다. 그러나 물, 특히 염수 형태의 물은 부식성이 매우 높습니다. 오일과 수상의 균형은 전체 부식 속도에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
  • 일반적인 문제:
    • 황화물 응력 분해(SSC): 마르텐사이트 구조는 강하기는 하지만 H2S가 존재할 경우 SSC에 취약합니다.
    • 구멍 및 틈새 부식: 이는 특히 염화물과 CO2가 있는 환경에서 중요한 문제입니다.

2. 이중 스테인리스강(DSS) 22Cr:

  • 구성: DSS 22Cr에는 약 22% 크롬, 약 5% 니켈, 3% 몰리브덴 및 균형 잡힌 오스테나이트-페라이트 미세 구조가 포함되어 있습니다. 이는 DSS에 우수한 내식성과 높은 강도를 부여합니다.
  • 부식 행동:
    • CO2 부식: DSS 22Cr은 SMSS 13Cr에 비해 CO₂ 부식에 대한 저항성이 우수합니다. 높은 크롬 함량과 몰리브덴의 존재는 부식에 저항하는 안정적이고 보호적인 산화물 층을 형성하는 데 도움이 됩니다.
    • H2S 부식: DSS 22Cr은 SSC 및 수소 취성을 포함한 H₂S 유도 부식에 매우 강합니다. 균형 잡힌 미세 구조와 합금 구성은 이러한 위험을 완화하는 데 도움이 됩니다.
    • 기름-물 환경: DSS 22Cr은 기름과 물이 혼합된 환경에서 잘 작동하며 일반 부식과 국부 부식 모두에 잘 견딥니다. 오일이 있으면 보호막을 형성하여 내식성을 향상시킬 수 있지만 DSS 22Cr의 경우 고유한 내식성으로 인해 덜 중요합니다.
  • 일반적인 문제:
    • 응력 부식 균열(SCC): DSS 22Cr은 SMSS 13Cr보다 저항성이 더 높지만 고온에서 높은 염화물 농도와 같은 특정 조건에서는 여전히 SCC에 취약할 수 있습니다.
    • 국부적인 부식: DSS 22Cr은 일반적으로 공식 및 틈새 부식에 대한 저항력이 매우 높지만 극한 조건에서는 여전히 이러한 부식이 발생할 수 있습니다.

비교 요약:

  • 부식 저항: DSS 22Cr은 일반적으로 SMSS 13Cr에 비해 우수한 내식성을 제공하며, 특히 H₂S와 CO₂가 모두 있는 환경에서 그 효과가 뛰어납니다.
  • 강도와 인성: SMSS 13Cr은 강도가 더 높지만 SSC 및 피팅과 같은 부식 문제에 더 취약합니다.
  • 적용 적합성: DSS 22Cr은 H2S 및 CO2 수준이 높은 환경과 같이 부식 위험이 높은 환경에서 선호되는 반면, SMSS 13Cr은 부식 위험이 보통인 높은 강도가 필요한 응용 분야에 선택될 수 있습니다.

결론:

H2S/CO2-오일-물 환경에서 사용하기 위해 SMSS 13Cr과 DSS 22Cr 중에서 선택할 때 DSS 22Cr은 일반적으로 특히 공격적인 환경에서 부식 저항을 위해 더 나은 선택입니다. 그러나 최종 결정은 온도, 압력, H2S 및 CO2의 상대 농도를 포함한 특정 조건을 고려해야 합니다.