Onderzoek naar de vitale rol van stalen buizen bij olie- en gaswinning

/in /door

Invoering

Stalen buizen zijn cruciaal in de olie- en gasindustrie en bieden ongeëvenaarde duurzaamheid en betrouwbaarheid onder extreme omstandigheden. Deze buizen zijn essentieel voor exploratie en transport en zijn bestand tegen hoge druk, corrosieve omgevingen en extreme temperaturen. Deze pagina onderzoekt de cruciale functies van stalen buizen in de olie- en gasexploratie en beschrijft hun belang voor boren, infrastructuur en veiligheid. Ontdek hoe het selecteren van geschikte stalen buizen de operationele efficiëntie kan verbeteren en kosten kan verlagen in deze veeleisende industrie.

I. Basiskennis van stalen buizen voor de olie- en gasindustrie

1. Terminologie-uitleg

API: Afkorting van Amerikaanse Petroleum Instituut.
OCTG: Afkorting van Olieland buisvormige goederen, inclusief oliebehuizingspijp, olieslang, boorpijp, boorkraag, boorbeitels, zuigstang, jonggewrichten, enz.
Olieslang: Buizen worden in oliebronnen gebruikt voor winning, gaswinning, waterinjectie en zuurfracturering.
Behuizing: Een buis die vanaf het grondoppervlak in een geboord boorgat wordt neergelaten als voering om instorting van de muur te voorkomen.
Boor pijp: Pijp gebruikt voor het boren van boorgaten.
Lijn pijp: Pijp gebruikt om olie of gas te transporteren.
Koppelingen: Cilinders die worden gebruikt om twee pijpen met schroefdraad en interne schroefdraad met elkaar te verbinden.
Koppelingsmateriaal: Pijp gebruikt voor het vervaardigen van koppelingen.
API-threads: Pijpschroefdraden gespecificeerd volgens de API 5B-norm, inclusief ronde schroefdraden voor olieleidingen, korte ronde schroefdraden voor mantels, lange ronde schroefdraden voor mantels, gedeeltelijk trapeziumvormige schroefdraden voor mantels, pijpschroefdraden, enz.
Premium-verbinding: Niet-API-schroefdraad met unieke afdichtingseigenschappen, verbindingseigenschappen en andere eigenschappen.
Storingen: vervorming, breuk, oppervlakteschade en verlies van oorspronkelijke functie onder specifieke gebruiksomstandigheden.
Primaire vormen van falen: verbrijzeling, wegglijden, scheuren, lekken, corrosie, hechting, slijtage, enz.

2. Aardoliegerelateerde normen

API-specificatie 5B, 17e editie – Specificatie voor het draadsnijden, meten en draadinspectie van de schroefdraad van behuizingen, buizen en leidingleidingen
API-specificatie 5L, 46e editie – Specificatie voor leidingpijp
API-specificatie 5CT, 11e editie – Specificatie voor behuizing en buizen
API-specificatie 5DP, 7e editie – Specificatie voor boorpijp
API-specificatie 7-1, 2e editie – Specificatie voor roterende boorsteelelementen
API-specificatie 7-2, 2e editie – Specificatie voor draadsnijden en meten van roterende schroefdraadverbindingen
API-specificatie 11B, 24e editie – Specificatie voor zuigstangen, gepolijste stangen en voeringen, koppelingen, zinkstaven, gepolijste stangklemmen, pakkingbussen en pomp-T-stukken
ISO3183:2019 – Aardolie- en aardgasindustrieën – Stalen buizen voor transportsystemen voor pijpleidingen
ISO11960:2020 – Aardolie- en aardgasindustrieën – Stalen buizen voor gebruik als behuizing of buizen voor putten
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – Aardolie- en aardgasindustrieën – Materialen voor gebruik in H2S-bevattende omgevingen bij de olie- en gasproductie

II. Olieslang

1. Classificatie van olieslangen

Olieslangen worden onderverdeeld in Non-Upsetted Oil Tubing (NU), External Upsetted Oil Tubing (EU) en Integral Joint (IJ) Oil Tubing. NU-olieslangen betekenen dat het uiteinde van de slang een gemiddelde dikte heeft, direct de draad draait en de koppelingen brengt. Upsetted tubing houdt in dat de uiteinden van beide buizen extern Upsetted zijn, vervolgens geschroefd en gekoppeld. Integral Joint tubing betekent dat één uiteinde van de buis Upset is met externe draden en het andere Upset is met interne draden die direct verbonden zijn zonder koppelingen.

2. Functie van olieslangen

① Winning van olie en gas: nadat de olie- en gasbronnen zijn geboord en gecementeerd, worden de buizen in de oliemantel geplaatst om olie en gas uit de grond te halen.
② Waterinjectie: wanneer de druk in het boorgat onvoldoende is, injecteert u water via de slangen in de put.
③ Stoominjectie: Bij het winnen van dikke olie wordt stoom via geïsoleerde olieleidingen in de put gebracht.
④ Verzuring en breukvorming: In de laatste fase van het boren van putten of om de productie van olie- en gasputten te verbeteren, is het noodzakelijk om verzurings- en breukmiddel of uithardingsmateriaal in de olie- en gaslaag in te voeren, en het middel en het uithardingsmateriaal worden door de olieleidingen getransporteerd.

3. Staalkwaliteit van olieslangen

De staalkwaliteiten van oliebuizen zijn H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 is onderverdeeld in N80-1 en N80Q, de twee hebben dezelfde treksterkte-eigenschappen; de twee verschillen zijn de leveringsstatus en de verschillen in slagvastheid, N80-1 levering in genormaliseerde toestand of wanneer de uiteindelijke walstemperatuur hoger is dan de kritische temperatuur Ar3 en spanningsvermindering na luchtkoeling en kan worden gebruikt om warmwalsen te vinden in plaats van genormaliseerd, slagvastheid en niet-destructief testen zijn niet vereist; N80Q moet worden getemperd (geblust en getemperd) Warmtebehandeling, slagvastheid moet in overeenstemming zijn met de bepalingen van API 5CT en moet niet-destructief testen zijn.
L80 is verdeeld in L80-1, L80-9Cr en L80-13Cr. Hun mechanische eigenschappen en leveringsstatus zijn hetzelfde. Verschillen in gebruik, productiemoeilijkheid en prijs: L80-1 is voor het algemene type, L80-9Cr en L80-13Cr zijn buizen met een hoge corrosiebestendigheid, productiemoeilijkheid en zijn duur en worden meestal gebruikt in putten met zware corrosie.
C90 en T95 zijn onderverdeeld in 1 en 2 typen, namelijk C90-1, C90-2 en T95-1, T95-2.

4. De vaak gebruikte staalsoort, staalnaam en leveringsstatus van de olieslangen

J55 (37Mn5) NU-olieslang: warmgewalst in plaats van genormaliseerd
J55 (37Mn5) EU-olieslang: genormaliseerd over de volledige lengte na verstoring
N80-1 (36Mn2V) NU-olieslang: warmgewalst in plaats van genormaliseerd
N80-1 (36Mn2V) EU-olieslang: volledige lengte genormaliseerd na verstoring
N80-Q (30Mn5) olieslang: 30Mn5, temperering over de volledige lengte
L80-1 (30Mn5) olieslang: 30Mn5, temperering over de volledige lengte
P110 (25CrMnMo) olieslang: 25CrMnMo, temperering over de volledige lengte
J55 (37Mn5) Koppeling: Warmgewalst online Genormaliseerd
N80 (28MnTiB) koppeling: tempereren over de volledige lengte
L80-1 (28MnTiB) Koppeling: gehard over de volledige lengte
P110 (25CrMnMo) koppeling: tempereren over de volledige lengte

III. Behuizing pijp

1. Classificatie en rol van behuizing

De behuizing is de stalen buis die de muur van olie- en gasbronnen ondersteunt. In elke put worden verschillende lagen boorbuis gebruikt, afhankelijk van de verschillende boordieptes en geologische omstandigheden. Cement wordt gebruikt om de behuizing te cementeren nadat deze in de put is neergelaten, en in tegenstelling tot oliepijpen en boorpijpen kan het niet worden hergebruikt en behoort het tot wegwerpbare verbruiksmaterialen. Daarom is het verbruik van behuizingen verantwoordelijk voor meer dan 70 procent van alle oliebronleidingen. De behuizing kan worden verdeeld in geleiderbehuizing, tussenbehuizing, productiebehuizing en voeringbehuizing, afhankelijk van het gebruik ervan, en hun structuren in oliebronnen worden getoond in figuur 1.

①Geleiderbehuizing: Doorgaans wordt gebruik gemaakt van API-kwaliteiten K55, J55 of H40. De geleidermantel stabiliseert de putmond en isoleert ondiepe watervoerende lagen met een diameter die gewoonlijk rond de 20 inch of 16 inch ligt.

②Tussenbehuizing: Tussenbehuizing, vaak gemaakt van API-kwaliteiten K55, N80, L80 of P110, wordt gebruikt om onstabiele formaties en variërende drukzones te isoleren, met typische diameters van 13 3/8 inch, 11 3/4 inch of 9 5/8 inch .

③Productiebehuizing: De productiebehuizing is gemaakt van hoogwaardig staal zoals API-kwaliteiten J55, N80, L80, P110 of Q125 en is ontworpen om productiedruk te weerstaan, gewoonlijk met diameters van 9 5/8 inch, 7 inch of 5 1/2 inch.

④Linerbehuizing: Liners verlengen de boorput in het reservoir met materialen zoals API-klassen L80, N80 of P110, met typische diameters van 7 inch, 5 inch of 4 1/2 inch.

⑤Slangen: Slangen transporteren koolwaterstoffen naar het oppervlak, met behulp van API-kwaliteiten J55, L80 of P110, en zijn verkrijgbaar in diameters van 4 1/2 inch, 3 1/2 inch of 2 7/8 inch.

IV. Boor pijp

1. Classificatie en functie van buizen voor boorgereedschap

De vierkante boorbuis, boorbuis, verzwaarde boorbuis en boorkraag in boorgereedschappen vormen de boorbuis. De boorbuis is het kernboorgereedschap dat de boor van de grond naar de bodem van de put drijft, en het is ook een kanaal van de grond naar de bodem van de put. Het heeft drie hoofdrollen:

① Om koppel over te brengen om de boor aan te drijven om te boren;

② Vertrouwen op zijn gewicht op de boor om de druk van de rots op de bodem van de put te breken;

③ Om wasvloeistof te transporteren, dat wil zeggen door modder door de grond te boren via de hogedrukmodderpompen, boorkolom in de boorgatstroom naar de bodem van de put om het steenafval weg te spoelen en de boor af te koelen, en het steenafval te dragen door het buitenoppervlak van de kolom en de wand van de put tussen de ring om terug te keren naar de grond, om het doel van het boren van de put te bereiken.

De boorbuis wordt gebruikt in het boorproces om een verscheidenheid aan complexe wisselende belastingen te weerstaan, zoals trek-, druk-, torsie-, buig- en andere spanningen. Het binnenoppervlak is ook onderhevig aan hogedruk modderschuring en corrosie.
(1) Vierkante boorpijp: Vierkante boorpijpen zijn er in twee typen: vierhoekig en zeshoekig. In de Chinese petroleumboorpijp gebruikt elke set boorkolommen meestal een vierhoekige boorpijp. De specificaties zijn 63,5 mm (2-1/2 inch), 88,9 mm (3-1/2 inch), 107,95 mm (4-1/4 inch), 133,35 mm (5-1/4 inch), 152,4 mm (6 inch), enzovoort. De gebruikte lengte is meestal 1214,5 m.
(2) Boorpijp: De boorstang is het primaire gereedschap voor het boren van putten, verbonden met het onderste uiteinde van de vierkante boorstang, en naarmate de boorput dieper wordt, blijft de boorstang de boorkolom één voor één verlengen. De specificaties van de boorstang zijn: 60,3 mm (2-3/8 inch), 73,03 mm (2-7/8 inch), 88,9 mm (3-1/2 inch), 114,3 mm (4-1/2 inch), 127 mm (5 inch), 139,7 mm (5-1/2 inch) enzovoort.
(3) Zware boorpijp: Een verzwaarde boorpijp is een overgangsgereedschap dat de boorpijp en de boorkraag verbindt, waardoor de krachttoestand van de boorpijp kan worden verbeterd en de druk op de boor kan worden verhoogd. De belangrijkste specificaties van de verzwaarde boorpijp zijn 88,9 mm (3-1/2 inch) en 127 mm (5 inch).
(4) Boorkraag: De boorkraag is verbonden met het onderste deel van de boorbuis, wat een speciale dikwandige buis is met een hoge stijfheid. Het oefent druk uit op de boor om de rots te breken en speelt een leidende rol bij het boren van een rechte put. De algemene specificaties van boorkragen zijn 158,75 mm (6-1/4 inch), 177,85 mm (7 inch), 203,2 mm (8 inch), 228,6 mm (9 inch), enzovoort.

V. Lijnpijp

1. Classificatie van leidingpijpen

De lijnpijp wordt gebruikt in de olie- en gasindustrie om olie, geraffineerde olie, aardgas en waterleidingen te transporteren met de afkorting van stalen pijp. Het transporteren van olie- en gasleidingen is onderverdeeld in hoofd-, zij- en stedelijke pijpleidingnetwerkleidingen. Drie soorten hoofdleidingtransmissie hebben de gebruikelijke specificaties van ∅406 ~ 1219 mm, een wanddikte van 10 ~ 25 mm, staalsoort X42 ~ X80; zijleidingpijpleidingen en stedelijke pijpleidingnetwerkleidingen hebben meestal specificaties voor ∅114 ~ 700 mm, de wanddikte van 6 ~ 20 mm, de staalsoort voor de X42 ~ X80. De staalsoort is X42 ～ X80. Lijnpijp is verkrijgbaar in gelaste en naadloze typen. Gelaste lijnpijp wordt meer gebruikt dan naadloze lijnpijp.

2. Standaard van lijnpijp

API Spec 5L – Specificatie voor lijnpijp
ISO 3183 – Petroleum- en aardgasindustrie – Stalen buizen voor transportsystemen voor pijpleidingen

3. PSL1 en PSL2

PSL is de afkorting voor productspecificatieniveau. Het specificatieniveau van het product van de leidingpijp is verdeeld in PSL 1 en PSL 2, en het kwaliteitsniveau is verdeeld in PSL 1 en PSL 2. PSL 2 is hoger dan PSL 1; de twee specificatieniveaus hebben niet alleen verschillende testvereisten, maar de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen zijn verschillend, dus volgens de API 5L-order moeten de voorwaarden van het contract, naast het specificeren van de specificaties, staalsoort en andere algemene indicatoren, ook het productspecificatieniveau aangeven, dat wil zeggen PSL 1 of PSL 2. PSL 2 in de chemische samenstelling, treksterkte, slagkracht, niet-destructief testen en andere indicatoren zijn strenger dan PSL 1.

4. Lijnpijp Staalkwaliteit, chemische samenstelling en mechanische eigenschappen

Staalsoorten voor leidingbuizen van laag naar hoog worden onderverdeeld in A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 en X80. Voor gedetailleerde chemische samenstelling en mechanische eigenschappen, raadpleeg de API 5L-specificatie, 46e editie.

5. Hydrostatische test en niet-destructieve onderzoeksvereisten voor leidingpijpen

De leiding moet tak voor tak worden getest met een hydraulische test, en de norm staat geen niet-destructieve generatie van hydraulische druk toe, wat ook een groot verschil is tussen de API-norm en onze normen. PSL 1 vereist geen niet-destructieve tests; PSL 2 moet tak voor tak niet-destructief testen.

VI. Premium-verbindingen

1. Introductie van Premium-verbindingen

Premium Connection is een pijpdraad met een unieke structuur die verschilt van de API-draad. Hoewel de bestaande API-schroefdraadoliemantel veel wordt gebruikt bij de exploitatie van olieputten, worden de tekortkomingen ervan duidelijk getoond in de unieke omgeving van sommige olievelden: de API ronde schroefdraadpijpkolom, hoewel de afdichtingsprestaties beter zijn, is de trekkracht die door het schroefdraaddeel wordt gedragen slechts gelijk aan 60% tot 80% van de sterkte van het pijplichaam, en kan daarom niet worden gebruikt bij de exploitatie van diepe putten; de API voorgespannen trapeziumvormige schroefdraadpijpkolom, hoewel de trekkracht veel hoger is dan die van de API ronde schroefdraadverbinding, is de afdichtingsprestatie niet zo goed. Hoewel de trekkracht van de kolom veel hoger is dan die van de API ronde schroefdraadverbinding, is de afdichtingsprestatie niet erg goed, dus kan deze niet worden gebruikt bij de exploitatie van hogedrukgasputten; Bovendien kan het schroefdraadvet alleen zijn rol spelen in een omgeving met een temperatuur lager dan 95℃ en kan het daarom niet worden gebruikt bij de exploitatie van hogetemperatuurputten.

Vergeleken met de API-ronde draad en de gedeeltelijke trapeziumdraadverbinding heeft de premiumverbinding baanbrekende vooruitgang geboekt op de volgende aspecten:

(1) Goede afdichting, door de elasticiteit en het ontwerp van de metalen afdichtingsstructuur, maakt de gasafdichting van de verbinding bestand tegen het bereiken van de limiet van het buislichaam binnen de vloeidruk;

(2) Hoge sterkte van de verbinding, verbonden met een speciale gespverbinding van het olieomhulsel, de verbindingssterkte bereikt of overtreft de sterkte van het buislichaam, om het probleem van slippen fundamenteel op te lossen;

(3) Door de materiaalselectie en de verbetering van het oppervlaktebehandelingsproces werd in principe het probleem van het vastzitten van de draad opgelost;

(4) Door de optimalisatie van de constructie, zodat de gezamenlijke spanningsverdeling redelijker is en bevorderlijker voor de weerstand tegen spanningscorrosie;

(5) Door de schouderstructuur van het redelijke ontwerp, zodat de bediening van de gesp op de bediening beter toegankelijk is.

De olie- en gasindustrie kan bogen op meer dan 100 gepatenteerde premiumverbindingen, die een aanzienlijke vooruitgang in pijptechnologie vertegenwoordigen. Deze gespecialiseerde draadontwerpen bieden superieure afdichtingsmogelijkheden, verhoogde verbindingssterkte en verbeterde weerstand tegen omgevingsstress. Door uitdagingen zoals hoge druk, corrosieve omgevingen en extreme temperaturen aan te pakken, zorgen deze innovaties voor uitstekende betrouwbaarheid en efficiëntie in olie-gezonde operaties wereldwijd. Continue research en ontwikkeling in premiumverbindingen benadrukken hun cruciale rol in het ondersteunen van veiligere en productievere boorpraktijken, wat een voortdurende toewijding aan technologische excellentie in de energiesector weerspiegelt.

VAM®-verbinding: VAM®-verbindingen staan bekend om hun robuuste prestaties in uitdagende omgevingen en zijn voorzien van geavanceerde metaal-op-metaal afdichtingstechnologie en hoge koppelmogelijkheden, waardoor betrouwbare werking in diepe putten en hogedrukreservoirs wordt gegarandeerd.

TenarisHydril Wedge-serie: Deze serie biedt een reeks verbindingen zoals Blue®, Dopeless® en Wedge 521®, bekend om hun uitzonderlijke gasdichte afdichting en weerstand tegen compressie- en trekkrachten, waardoor de operationele veiligheid en efficiëntie worden verbeterd.

TSH® Blauw: TSH® Blue-verbindingen zijn ontworpen door Tenaris en maken gebruik van een gepatenteerd ontwerp met dubbele schouder en een hoogwaardig draadprofiel, dat uitstekende weerstand tegen vermoeidheid en gemakkelijke montage biedt bij kritische boortoepassingen.

Grant Prideco™ XT®-verbinding: De door NOV ontwikkelde XT®-verbindingen zijn voorzien van een unieke metaal-op-metaalafdichting en een robuuste schroefdraadvorm. Hierdoor is er sprake van een superieure koppelcapaciteit en weerstand tegen vreten, waardoor de levensduur van de verbinding wordt verlengd.

Jacht Seal-Lock®-verbinding: Met een metaal-op-metaal afdichting en een uniek draadprofiel staat de Seal-Lock®-verbinding van Hunting bekend om zijn superieure drukweerstand en betrouwbaarheid bij zowel onshore als offshore booroperaties.

Conclusie

Concluderend omvat het ingewikkelde netwerk van stalen buizen dat cruciaal is voor de olie- en gasindustrie een breed scala aan gespecialiseerde apparatuur die is ontworpen om zware omstandigheden en complexe operationele eisen te weerstaan. Van de fundamentele omhulselbuizen die gezonde wanden ondersteunen en beschermen tot de veelzijdige buizen die worden gebruikt in extractie- en injectieprocessen, elk type buis dient een specifiek doel bij het verkennen, produceren en transporteren van koolwaterstoffen. Standaarden zoals API-specificaties zorgen voor uniformiteit en kwaliteit in deze buizen, terwijl innovaties zoals premiumverbindingen de prestaties verbeteren in uitdagende omstandigheden. Naarmate de technologie evolueert, evolueren deze kritieke componenten, wat de efficiëntie en betrouwbaarheid van wereldwijde energieactiviteiten bevordert. Inzicht in deze buizen en hun specificaties onderstreept hun onmisbare rol in de infrastructuur van de moderne energiesector.

Super 13Cr SMSS 13Cr behuizing en buizen

SMSS 13Cr en DSS 22Cr in H₂S/CO₂-olie-wateromgeving

/in /door

Invoering

Het corrosiegedrag van supermartensitisch roestvrij staal (SMS) 13Cr en duplex roestvrij staal (DSS) 22Cr in een H₂S/CO₂-olie-wateromgeving zijn van groot belang, vooral in de olie- en gasindustrie, waar deze materialen vaak worden blootgesteld aan zulke zware omstandigheden. Hier is een overzicht van hoe elk materiaal zich onder deze omstandigheden gedraagt:

1. Supermartensitisch roestvrij staal (SMSS) 13Cr:

Samenstelling: SMSS 13Cr bevat doorgaans ongeveer 12-14% chroom, met kleine hoeveelheden nikkel en molybdeen. Het hoge chroomgehalte zorgt voor een goede weerstand tegen corrosie, terwijl de martensitische structuur voor een hoge sterkte zorgt.
Corrosiegedrag:
CO₂-corrosie: SMSS 13Cr vertoont matige weerstand tegen CO₂-corrosie, voornamelijk door de vorming van een beschermende chroomoxidelaag. In aanwezigheid van CO₂ is lokale corrosie, zoals putcorrosie en spleetcorrosie, echter riskant.
H₂S-corrosie: H₂S verhoogt het risico op sulfide stress cracking (SSC) en waterstofbrosheid. SMSS 13Cr is enigszins resistent, maar niet immuun voor deze vormen van corrosie, vooral bij hogere temperaturen en drukken.
Olie-wateromgeving: Olie kan soms een beschermende barrière vormen, waardoor de blootstelling van het metalen oppervlak aan corrosieve stoffen wordt verminderd. Water, met name pekel, kan echter zeer corrosief zijn. De balans van olie- en waterfasen kan de algehele corrosiesnelheid aanzienlijk beïnvloeden.
Gebruikelijke problemen:
Sulfidespanningsscheuren (SSC): De martensitische structuur, hoewel sterk, is gevoelig voor SSC in aanwezigheid van H₂S.
Put- en spleetcorrosie: Dit zijn grote zorgen, vooral in omgevingen met chloriden en CO₂.

2. Duplex roestvrij staal (DSS) 22Cr:

Samenstelling: DSS 22Cr bevat ongeveer 22% Chroom, ongeveer 5% Nikkel, 3% Molybdeen en een gebalanceerde austeniet-ferriet microstructuur. Dit geeft DSS uitstekende corrosiebestendigheid en hoge sterkte.
Corrosiegedrag:
CO₂-corrosie: DSS 22Cr is beter bestand tegen CO₂-corrosie dan SMSS 13Cr. Het hoge chroomgehalte en de aanwezigheid van molybdeen helpen een stabiele en beschermende oxidelaag te vormen die bestand is tegen corrosie.
H₂S-corrosie: DSS 22Cr is zeer resistent tegen H₂S-geïnduceerde corrosie, inclusief SSC en waterstofbrosheid. De uitgebalanceerde microstructuur en legeringssamenstelling helpen deze risico's te beperken.
Olie-wateromgeving: DSS 22Cr presteert goed in gemengde olie-wateromgevingen en is bestand tegen algemene en lokale corrosie. De aanwezigheid van olie kan de corrosiebestendigheid verbeteren door een beschermende film te vormen, maar dit is minder kritisch voor DSS 22Cr vanwege de inherente corrosiebestendigheid.
Gebruikelijke problemen:
Spanningscorrosiescheuren (SCC): Hoewel resistenter dan SMSS 13Cr, kan DSS 22Cr onder bepaalde omstandigheden nog steeds gevoelig zijn voor SCC, zoals hoge chlorideconcentraties bij verhoogde temperaturen.
Gelokaliseerde corrosie: DSS 22Cr is over het algemeen zeer goed bestand tegen put- en spleetcorrosie, maar dit kan onder extreme omstandigheden toch nog optreden.

Vergelijkende samenvatting:

Corrosieweerstand: DSS 22Cr biedt over het algemeen een betere corrosiebestendigheid dan SMSS 13Cr, vooral in omgevingen met H₂S en CO₂.
Sterkte en taaiheid: SMSS 13Cr is robuuster, maar gevoeliger voor corrosieproblemen zoals SSC en pitting.
Toepassingsgeschiktheid: DSS 22Cr heeft vaak de voorkeur in omgevingen met een hoger corrosierisico, zoals omgevingen met hoge concentraties H₂S en CO₂, terwijl SMSS 13Cr kan worden gekozen voor toepassingen waarbij een hogere sterkte met een matig corrosierisico vereist is.

Conclusie:

Wanneer u kiest tussen SMSS 13Cr en DSS 22Cr voor gebruik in H₂S/CO₂-olie-wateromgevingen, is DSS 22Cr doorgaans de betere keuze om corrosie te weerstaan, vooral in agressievere omgevingen. Bij de uiteindelijke beslissing moeten echter rekening worden gehouden met de specifieke omstandigheden, waaronder temperatuur, druk en de relatieve concentraties van H₂S en CO₂.

Platen en oppervlakteprocessen voor het bouwen van olieopslagtanks

Het bouwen van olieopslagtanks: plaatselectie en processen

/in /door

Invoering

Het bouwen van olieopslagtanks is cruciaal voor de olie- en gasindustrie. Deze tanks moeten nauwkeurig worden ontworpen en gebouwd om veiligheid, duurzaamheid en efficiëntie bij het opslaan van olieproducten te garanderen. Een van de meest cruciale onderdelen van deze tanks is de selectie en verwerking van platen die worden gebruikt bij de constructie. Deze blog biedt een gedetailleerd overzicht van de selectiecriteria voor platen, fabricageprocessen en overwegingen voor het bouwen van olieopslagtanks.

Belang van plaatselectie

Platen zijn het belangrijkste structurele onderdeel van olieopslagtanks. De selectie van geschikte platen is om verschillende redenen cruciaal:
Veiligheid:Het geschikte plaatmateriaal zorgt ervoor dat de tank bestand is tegen de interne druk van het opgeslagen product, de omgevingsomstandigheden en mogelijke chemische reacties.
Duurzaamheid: Hoogwaardige materialen verlengen de levensduur van de tank, waardoor onderhoudskosten en uitvaltijd worden verlaagd.
Naleving: Naleving van industriële normen en voorschriften is essentieel voor legale exploitatie en milieubescherming.
Kost efficiëntie: Het kiezen van de juiste materialen en verwerkingsmethoden kan de bouw- en operationele kosten aanzienlijk verlagen.

Soorten olieopslagtanks

Voordat u zich verdiept in de keuze van de platen, is het belangrijk om de verschillende soorten olieopslagtanks te begrijpen. Elk type heeft namelijk specifieke vereisten:
Vaste daktanks zijn het meest voorkomende type opslagtank dat wordt gebruikt voor olie en petroleumproducten. Ze zijn geschikt voor vloeistoffen met een lage dampspanning.
Drijvende daktanks: Deze tanks hebben een dak dat op het oppervlak van de opgeslagen vloeistof drijft, waardoor verdampingsverliezen en explosiegevaar worden verminderd.
Kogeltanks:In deze cilindrische tanks worden vloeibaar gemaakte gassen en vluchtige vloeistoffen opgeslagen.
Bolvormige tanks: Gebruikt voor het opslaan van vloeistoffen en gassen onder hoge druk, waardoor een gelijke spanningsverdeling wordt geboden.

Plaatselectiecriteria

1. Materiaalsamenstelling
Koolstofstaal: Op grote schaal gebruikt vanwege de kracht, betaalbaarheid en beschikbaarheid. Geschikt voor de meeste olie- en aardolieproducten.
Roestvrij staal: Aanbevolen voor de opslag van corrosieve producten of producten met hoge temperaturen vanwege de corrosieweerstand.
Aluminium: Lichtgewicht en corrosiebestendig, ideaal voor drijvende dakcomponenten en tanks in corrosieve omgevingen.
Composiet materialen: Af en toe gebruikt voor specifieke toepassingen die een hoge corrosieweerstand en lichtgewicht vereisen.
2. Dikte en maat
Dikte: Dit wordt bepaald door de ontwerpdruk, diameter en hoogte van de tank. Het varieert over het algemeen van 5 mm tot 30 mm.
Maat: Platen moeten groot genoeg zijn om lasnaden tot een minimum te beperken, maar beheersbaar zijn voor hantering en transport.
3. Mechanische eigenschappen
Treksterkte: Zorgt ervoor dat de tank interne druk en externe krachten kan weerstaan.
Ductiliteit: Maakt vervorming mogelijk zonder te breken, en biedt ruimte voor veranderingen in druk en temperatuur.
Impact weerstand: Belangrijk voor het weerstaan van plotselinge krachten, vooral in koudere omgevingen.
4. Omgevingsfactoren
Temperatuur schommelingen: Rekening houden met materiaalgedrag bij extreme temperaturen.
Corrosieve omgeving: Selectie van materialen die bestand zijn tegen omgevingscorrosie, vooral voor offshore- of kustinstallaties.

Materiaalnormen en kwaliteiten

Bij de selectie van materialen voor olietanks is het van cruciaal belang dat u zich houdt aan erkende normen en klassen. Zo bent u verzekerd van kwaliteit, prestaties en naleving van de industriële regelgeving.

Koolstofstaal

Normen: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
Cijfers:
ASTM A36: Gangbare constructiestaalsoort die wordt gebruikt voor tankconstructies vanwege de goede lasbaarheid en bewerkbaarheid.
ASTM A283 klasse C: Biedt goede sterkte en flexibiliteit voor toepassingen met matige belasting.
JISG3101SS400: Een Japanse norm voor koolstofstaal gebruikt voor algemene structurele doeleinden, bekend om zijn goede mechanische eigenschappen en lasbaarheid.

Roestvrij staal

Normen: ASTM A240
Cijfers:
304/304L: Biedt een goede corrosiebestendigheid en wordt gebruikt voor de opslag van licht corrosieve producten in tanks.
Door toegevoegd molybdeen, 316/316L Biedt superieure corrosiebestendigheid, vooral in maritieme omgevingen.
904L (UNS N08904): Bekend om zijn hoge corrosieweerstand, vooral tegen chloriden en zwavelzuur.
Duplexroestvrij staal 2205 (UNS S32205): Combineert hoge sterkte met uitstekende corrosieweerstand, geschikt voor zware omstandigheden.

Aluminium

Normen: ASTM B209
Cijfers:
5083: Staat bekend om zijn hoge sterkte en uitstekende corrosiebestendigheid en is ideaal voor tanks in maritieme omgevingen.
6061: Biedt goede mechanische eigenschappen en lasbaarheid, geschikt voor structurele componenten.

Composiet materialen

Normen: ASME RTP-1
Toepassingen: Gebruikt in gespecialiseerde toepassingen die weerstand tegen chemische aantasting en gewichtsbesparing vereisen.

Soorten voeringen en coatings

Voeringen en coatings beschermen olieopslagtanks tegen corrosie en milieuschade. De keuze van de voering en coating hangt af van de locatie van de tank, de inhoud en de ecologische omstandigheden.

Externe coatings

Epoxycoatings:
Eigenschappen: Biedt uitstekende hechting en corrosiebestendigheid. Geschikt voor ruwe omgevingen.
Toepassingen: Gebruikt op de buitenkant van tanks om te beschermen tegen verwering en blootstelling aan chemicaliën.
Aanbevolen merken:
Hempel: Hempel's Epoxy 35540
AkzoNobel: Interseal 670HS
Jotun: Jotamastic 90
3M: Scotchkote Epoxycoating 162PWX
Aanbevolen DFT (droge filmdikte): 200-300 micron
Polyurethaan coatings:
Eigenschappen: Biedt uitstekende UV-bestendigheid en flexibiliteit.
Toepassingen: Ideaal voor tanks die worden blootgesteld aan zonlicht en wisselende weersomstandigheden.
Aanbevolen merken:
Hempel: Hempel's Polyurethaan Email 55300
AkzoNobel: Interthane 990
Jotun: Hardtop XP
Aanbevolen DFT: 50-100 micron
Zinkrijke primers:
Eigenschappen: Bied kathodische bescherming aan stalen oppervlakken.
Toepassingen: Gebruikt als basislaag om roesten te voorkomen.
Aanbevolen merken:
Hempel: Hempadur Zink 17360
AkzoNobel: Interzink 52
Jotun: Slagboom 77
Aanbevolen DFT: 120-150 micron

Interne voeringen

Fenolische epoxyvoeringen:
Eigenschappen: Uitstekende chemische bestendigheid tegen aardolieproducten en oplosmiddelen.
Toepassingen: Gebruikt in tanks waarin ruwe olie en geraffineerde producten worden opgeslagen.
Aanbevolen merken:
Hempel: Hempel's Fenol 35610
AkzoNobel: Interlijn 984
Jotun: Tankguard-opslag
Aanbevolen DFT: 400-600 micron
Coatings van glasschilfers:
Eigenschappen: Hoge chemische en slijtvastheid.
Toepassingen: Geschikt voor agressieve chemicaliënopslag en tankbodems.
Aanbevolen merken:
Hempel: Hempel's Glassflake 35620
AkzoNobel: Interzone 954
Jotun: Baltoflake
Aanbevolen DFT: 500-800 micron
Rubberen voeringen:
Eigenschappen: Biedt flexibiliteit en weerstand tegen chemicaliën.
Toepassingen: Gebruikt voor opslag van bijtende stoffen zoals zuren.
Aanbevolen merken:
3M: Scotchkote Poly-Tech 665
Aanbevolen DFT: 2-5mm

Selectieoverwegingen

Productcompatibiliteit: Zorg ervoor dat de voering of coating compatibel is met het opgeslagen product om reacties te voorkomen.
Milieu omstandigheden: Houd bij het selecteren van voeringen en coatings rekening met temperatuur, vochtigheid en blootstelling aan chemicaliën.
Onderhoud en duurzaamheid: Kies voeringen en coatings die langdurige bescherming bieden en gemakkelijk te onderhouden zijn.

Fabricageprocessen

Bij de productie van olietanks zijn verschillende belangrijke processen betrokken:
1. Snijden
Mechanisch snijden: omvat knippen, zagen en frezen om de platen te vormen.
Thermisch snijden: Maakt gebruik van zuurstof-brandstof-, plasma- of lasersnijden voor nauwkeurig en efficiënt vormgeven.
2. Lassen
Lassen is van cruciaal belang voor het verbinden van platen en het waarborgen van de structurele integriteit.
Afgeschermd metaalbooglassen (SMAW): Vaak gebruikt vanwege zijn eenvoud en veelzijdigheid.
Gaswolfraambooglassen (GTAW): Biedt hoogwaardige lasnaden voor kritische verbindingen.
Ondergedompeld booglassen (SAW): Geschikt voor dikke platen en lange naden, biedt diepe penetratie en hoge afzettingssnelheden.
3. Vorming
Rollend: Platen worden in de gewenste kromming gerold voor cilindrische tankwanden.
Druk op Vormen: Gebruikt voor het vormgeven van tankuiteinden en andere complexe componenten.
4. Inspectie en testen
Niet-destructief onderzoek (NDT): Technieken zoals ultrasoon testen en radiografie garanderen de laskwaliteit en structurele integriteit zonder het materiaal te beschadigen.
Druk testen: Zorgt ervoor dat de tank de ontwerpdruk kan weerstaan zonder te lekken.
5. Oppervlaktevoorbereiding en coating
Stralen: Reinigt en bereidt het oppervlak voor op coating.
Coating: Aanbrengen van beschermende coatings om corrosie te voorkomen en de levensduur van de tank te verlengen.
Industrienormen en -voorschriften
Naleving van industrienormen garandeert veiligheid, kwaliteit en naleving. Belangrijke normen omvatten:
API-650: Standaard voor gelaste stalen opslagtanks voor olie en gas.
API-620: Omvat het ontwerp en de constructie van grote lagedrukopslagtanks.
ASME Sectie VIII: Geeft richtlijnen voor de constructie van drukvaten.

Conclusie

De constructie van olieopslagtanks vereist nauwkeurige aandacht voor detail, met name bij de selectie en verwerking van platen. Door rekening te houden met factoren zoals materiaalsamenstelling, dikte, mechanische eigenschappen en omgevingsomstandigheden, kunnen bouwers de veiligheid, duurzaamheid en kosteneffectiviteit van deze kritieke structuren garanderen. Naleving van industrienormen en -regelgeving zorgt verder voor naleving en bescherming van het milieu. Naarmate de olie- en gasindustrie zich blijft ontwikkelen, zullen ontwikkelingen in materialen en fabricagetechnologieën de constructie van olieopslagtanks blijven verbeteren.

Jet A-1 brandstofopslagtank en pijpleiding

De juiste epoxyprimercoating kiezen voor Jet A-1-brandstofpijpleidingen

/in /door

Invoering

Op het zeer gespecialiseerde gebied van het transport van vliegtuigbrandstof, waarbij de integriteit en veiligheid van Jet A-1-brandstofpijpleidingen is cruciaal. Deze pijpleidingen moeten bestand zijn tegen zware chemische omgevingen, corrosie voorkomen en het risico op opbouw van statische elektriciteit minimaliseren. Het selecteren van de juiste epoxyprimercoating is essentieel om deze doelen te bereiken. Deze blog onderzoekt de beste epoxyprimercoating voor Jet A-1-brandstofpijpleidingopties en hun betekenis voor het onderhouden van efficiënte en veilige brandstoftransportsystemen.

Waarom epoxyprimercoatings?

Epoxy primer coatings worden veel gebruikt in de brandstofindustrie vanwege hun uitzonderlijke beschermende eigenschappen. Ze bieden een robuuste barrière tegen corrosie en chemische aanvallen, verlengen de levensduur van de pijpleiding en zorgen voor de zuiverheid van de brandstof. Belangrijke voordelen van het gebruik van epoxy primers voor Jet A-1 pijpleidingen zijn:

  • Chemische weerstand: Epoxycoatings bieden uitstekende weerstand tegen koolwaterstoffen, waardoor de pijpleiding onaangetast blijft door langdurige blootstelling aan Jet A-1-brandstof.
  • Bescherming tegen corrosieEpoxyprimers voorkomen roest en corrosie, waardoor de structurele integriteit van de pijpleiding behouden blijft en onderhoudskosten en uitvaltijd worden verlaagd.
  • Antistatische eigenschappen: Statische elektriciteit is een aanzienlijk veiligheidsrisico bij het transporteren van ontvlambare vloeistoffen zoals Jet A-1. Antistatische epoxycoatings helpen statische ladingen af te voeren, waardoor het risico op vonken en mogelijke explosies wordt verminderd.
  • Gladde oppervlakteafwerking:Door het aanbrengen van een epoxyprimer ontstaat een glad binnenoppervlak, waardoor de doorstroming van de pijpleiding wordt verbeterd en het energieverbruik tijdens het brandstoftransport wordt verlaagd.

Top-epoxyprimers voor Jet A-1-brandstofpijpleidingen

Bij het selecteren van een epoxyprimer voor Jet A-1-brandstofleidingen is het essentieel om een product te kiezen dat specifiek is samengesteld voor koolwaterstoffen en voldoet aan de industrienormen. Hier zijn enkele van de beste keuzes:

1. Hempel's Hempadur 35760

Hempel's Hempadur 35760 is een antistatische epoxyprimer die speciaal is ontworpen voor vliegtuigbrandstofpijpleidingen en opslagtanks. Het biedt uitstekende chemische bestendigheid en antistatische eigenschappen, waardoor het ideaal is voor omgevingen waar het voorkomen van statische ontladingen van cruciaal belang is. De sterke hechting op metalen oppervlakken zorgt voor langdurige bescherming.

2. Hempel's 876CN

Hempel 876CN is een tweecomponenten, hoogwaardige epoxyprimer die uitstekende corrosiebestendigheid en chemische bescherming biedt, waardoor het geschikt is voor Jet A-1-brandstofleidingen. De formule biedt een robuuste barrière tegen de zware omstandigheden die kenmerkend zijn voor vliegtuigbrandstofsystemen, wat de veiligheid en duurzaamheid verbetert. Deze primer wordt met name gewaardeerd om zijn sterke hechtingseigenschappen en slijtvastheid, die cruciaal zijn in omgevingen met een hoge stroming.

3. Interline 850 van International Paint

Interline 850 van International Paint (AkzoNobel) is een hoogwaardige, tweecomponenten epoxyvoering. Het biedt superieure chemische bestendigheid, specifiek geformuleerd voor Jet A-1 en andere vliegtuigbrandstoffen. De antistatische eigenschappen maken het een betrouwbare keuze voor brandstofleidingen, wat de veiligheid en naleving van industrienormen garandeert.

4. Dura-plaat 235 van Sherwin-Williams

Dura-Plate 235 is een veelzijdige epoxyprimer die bekend staat om zijn duurzaamheid en chemische bestendigheid. Het is geschikt voor zware serviceomgevingen en biedt robuuste bescherming tegen corrosie en koolwaterstofpermeatie. De flexibiliteit en hechting maken het een populaire keuze voor vliegtuigbrandstofleidingen.

5. Jotun's Tankguard 412

Tankguard 412 van Jotun is een gespecialiseerde epoxycoating voor brandstoftanks en pijpleidingen. Het biedt uitstekende weerstand tegen verschillende chemicaliën, waaronder Jet A-1. De gladde afwerking en beschermende eigenschappen zorgen voor een efficiënte brandstofstroom en langdurige pijpleidingintegriteit.

Toepassing en onderhoud

Om de voordelen van epoxyprimercoatings optimaal te benutten, zijn een juiste toepassing en onderhoud van cruciaal belang:

  • Voorbereiding van het oppervlak: Zorg ervoor dat de pijpleidingoppervlakken grondig gereinigd en voorbereid zijn voordat u de epoxyprimer aanbrengt. Dit kan stralen en ontvetten inhouden om optimale hechting te bereiken.
  • Toepassingsmethode: Volg de instructies van de fabrikant met betrekking tot de applicatiemethode, zoals spuiten, borstelen of rollen.
  • Regelmatige inspectie: Voer regelmatig inspecties uit van de pijpleiding om tekenen van slijtage of schade snel te identificeren en aan te pakken. Goed onderhoud zal helpen de levensduur van de coating en de pijpleiding te verlengen.

Conclusie

Het selecteren van de geschikte epoxyprimercoating voor Jet A-1-brandstofleidingen is essentieel om veiligheid, efficiëntie en levensduur te garanderen. Met opties zoals Hempel's Hempadur 35760, Hempel 876CN, International Paint's Interline 850, Sherwin-Williams' Dura-Plate 235 en Jotun's Tankguard 412 kunnen operators een oplossing vinden die is afgestemd op hun specifieke behoeften. Brandstoftransportsystemen kunnen optimale prestaties en betrouwbaarheid bereiken door te investeren in hoogwaardige coatings en een rigoureus applicatie- en inspectieproces te handhaven.

Super 13Cr naadloze buis

Toepassing van Super 13Cr in olie- en gasvelden

/in /door

Invoering

In de steeds veeleisender wordende wereld van olie- en gaswinning, waar zware omgevingen en extreme omstandigheden de norm zijn, is het selecteren van geschikte materialen cruciaal voor operationeel succes en veiligheid. Van de reeks materialen die in de industrie worden gebruikt, onderscheidt Super 13Cr roestvrij staal zich als een topkeuze voor toepassingen die uitzonderlijke corrosiebestendigheid en duurzaamheid vereisen. Laten we eens kijken waarom Super 13Cr het materiaal bij uitstek is voor moderne olie- en gasveldtoepassingen en hoe het andere opties overtreft.

Wat is super 13Cr roestvrij staal?

Super 13Cr roestvrij staal is een legering met een hoog chroomgehalte die is ontworpen om de zware omstandigheden te weerstaan die voorkomen in olie- en gasoperaties. De samenstelling omvat doorgaans ongeveer 13% chroom, samen met extra elementen zoals molybdeen en nikkel. Vergeleken met standaard 13Cr-kwaliteiten biedt deze legering een verbeterde corrosiebestendigheid en hogetemperatuurprestaties.

Waarom Super 13Cr?

1. Superieure corrosieweerstand

Olie- en gasputten komen vaak corrosieve stoffen tegen zoals waterstofsulfide (H2S), koolstofdioxide (CO2) en chloriden. Super 13Cr roestvrij staal blinkt uit in deze omgevingen vanwege het hoge chroomgehalte, dat een beschermende oxidelaag vormt op het stalen oppervlak. Deze laag vermindert de corrosiesnelheid aanzienlijk en voorkomt putcorrosie en spanningscorrosie, wat de levensduur en betrouwbaarheid van apparatuur garandeert.

2. Hoge sterkte en taaiheid

Naast zijn corrosieweerstand biedt Super 13Cr indrukwekkende mechanische eigenschappen. De legering behoudt een hoge sterkte en taaiheid, zelfs onder hoge druk en hoge temperaturen. Dit maakt het ideaal voor kritische componenten zoals buizen, behuizingen en connectoren die worden gebruikt in olie- en gasbronnen, waar structurele integriteit van het grootste belang is.

3. Weerstand tegen zure serviceomstandigheden

Zure serviceomgevingen die worden gekenmerkt door H2S vormen een aanzienlijke uitdaging voor olie- en gaswinningsmaterialen. Super 13Cr is nauwkeurig ontworpen om deze zware omstandigheden te weerstaan, waardoor het risico op materiaalfalen wordt verminderd en een veilige en efficiënte werking wordt gegarandeerd. De naleving van de NACE MR0175 / ISO 15156-normen bevestigt de geschiktheid ervan voor zure servicetoepassingen.

4. Verbeterde prestaties in omgevingen met hoge temperaturen

Olie- en gasvelden werken vaak bij hoge temperaturen, wat corrosie en materiaaldegradatie verergert. Super 13Cr roestvrij staal is ontworpen om zijn prestaties in dergelijke omgevingen te behouden, waarbij de corrosiebestendigheid en mechanische eigenschappen zelfs bij hogere temperaturen behouden blijven. Deze betrouwbaarheid is cruciaal voor de veilige en efficiënte werking van productieapparatuur.

Toepassingen in de olie- en gasindustrie

Super 13Cr roestvrij staal wordt gebruikt in verschillende kritische toepassingen binnen de olie- en gassector:

  • Behuizing en buizen: Essentiële componenten van olie- en gasbronnen. Super 13Cr-buizen zijn gekozen vanwege hun vermogen om hoge druk en corrosieve omgevingen te weerstaan.
  • Gereedschappen in het boorgat: Super 13Cr wordt gebruikt in diverse boorputgereedschappen en -apparatuur, waaronder boorpijpen en productieapparatuur, waar betrouwbaarheid en prestaties van cruciaal belang zijn.
  • Onderzeese uitrusting: De weerstand van de legering tegen zeewater en andere corrosieve stoffen maakt het ideaal voor onderzeese toepassingen, waaronder stijgbuizen, voedingskabels en connectoren.

Toekomstperspectieven en innovaties

Naarmate de olie- en gasindustrie de grenzen van exploratie en productie blijft verleggen, zal de vraag naar geavanceerde materialen zoals Super 13Cr toenemen. Doorlopend onderzoek en ontwikkeling zijn gericht op het verder verbeteren van de eigenschappen van deze legering, het verkennen van nieuwe toepassingen en het verbeteren van de prestaties om te voldoen aan de veranderende behoeften van de industrie.

Conclusie

Super 13Cr roestvrij staal vertegenwoordigt het toppunt van materiaalwetenschap in de olie- en gassector en combineert ongeëvenaarde corrosieweerstand met hoge sterkte en taaiheid. Het vermogen om betrouwbaar te presteren in zware omgevingen met hoge druk en hoge temperaturen maakt het een voorkeurskeuze voor kritische toepassingen. Naarmate de industrie zich verder ontwikkelt, zal Super 13Cr een cruciale rol blijven spelen bij het garanderen van veilige, efficiënte en succesvolle olie- en gasactiviteiten.

Door voor Super 13Cr te kiezen kunnen operators en ingenieurs met vertrouwen de uitdagingen van de moderne olie- en gasexploratie aangaan, hun investeringen veiligstellen en vooruitgang in het veld stimuleren.

Wat is NACE MR0175/ISO 15156?

Wat is NACE MR0175/ISO 15156?

/in /door

NACE MR0175/ISO 15156 is een wereldwijd erkende norm die richtlijnen biedt voor de selectie van materialen die bestand zijn tegen sulfidespanningsscheuren (SSC) en andere vormen van door waterstof geïnduceerd kraken in omgevingen die waterstofsulfide (H₂S) bevatten. Deze norm is essentieel voor het garanderen van de betrouwbaarheid en veiligheid van apparatuur die wordt gebruikt in de olie- en gasindustrie, met name in zure serviceomgevingen.

Kritische aspecten van NACE MR0175/ISO 15156

  1. Reikwijdte en doel:
    • De norm heeft betrekking op de selectie van materialen voor apparatuur die wordt gebruikt bij de olie- en gasproductie en die wordt blootgesteld aan omgevingen die H₂S bevatten, wat verschillende vormen van scheurvorming kan veroorzaken.
    • Het doel hiervan is om materiaalfalen als gevolg van sulfidespanning, corrosie, waterstofgeïnduceerde scheurvorming en andere gerelateerde mechanismen te voorkomen.
  2. Materiaalkeuze:
    • Deze gids biedt richtlijnen voor het selecteren van geschikte materialen, waaronder koolstofstaal, laaggelegeerd staal, roestvrij staal, nikkellegeringen en andere corrosiebestendige legeringen.
    • Geeft de omgevingsomstandigheden en spanningsniveaus aan die elk materiaal kan weerstaan zonder dat er scheuren ontstaan.
  3. Kwalificatie en testen:
    • In dit document worden de benodigde testprocedures beschreven om materialen te kwalificeren voor zure toepassingen, inclusief laboratoriumtests die de corrosieve omstandigheden simuleren die in H₂S-omgevingen voorkomen.
    • Geeft de criteria voor acceptabele prestaties in deze tests aan, om ervoor te zorgen dat materialen bestand zijn tegen scheuren onder gespecificeerde omstandigheden.
  4. Ontwerp en fabricage:
    • Bevat aanbevelingen voor het ontwerpen en fabriceren van apparatuur om het risico op waterstofgeïnduceerde scheurvorming te minimaliseren.
    • Benadrukt het belang van productieprocessen, lastechnieken en warmtebehandelingen die de weerstand van het materiaal tegen door H₂S veroorzaakte scheuren kunnen beïnvloeden.
  5. Onderhoud en monitoring:
    • Adviseert over de onderhoudspraktijken en monitoringstrategieën om scheuren tijdens het gebruik te detecteren en te voorkomen.
    • Regelmatige inspecties en niet-destructieve testmethoden worden aanbevolen om de voortdurende integriteit van de apparatuur te waarborgen.

Belang in de industrie

  • Veiligheid: Garandeert de veilige werking van apparatuur in zure serviceomgevingen door het risico op catastrofale storingen als gevolg van scheuren te verminderen.
  • Betrouwbaarheid: Verbetert de betrouwbaarheid en levensduur van apparatuur, waardoor uitvaltijd en onderhoudskosten worden verminderd.
  • Naleving: Helpt bedrijven te voldoen aan wettelijke vereisten en industrienormen, waardoor juridische en financiële gevolgen worden vermeden.

NACE MR0175/ISO 15156 is verdeeld in drie delen, elk gericht op verschillende aspecten van het selecteren van materialen voor gebruik in zure serviceomgevingen. Hier is een meer gedetailleerd overzicht:

Deel 1: Algemene principes voor de selectie van scheurbestendige materialen

  • Domein: Biedt overkoepelende richtlijnen en principes voor het selecteren van materialen die bestand zijn tegen scheuren in omgevingen met H₂S.
  • Inhoud:
    • Definieert sleuteltermen en concepten met betrekking tot zure serviceomgevingen en materiaaldegradatie.
    • Geeft algemene criteria weer voor het beoordelen van de geschiktheid van materialen voor zure service.
    • Beschrijft het belang van het overwegen van omgevingsfactoren, materiaaleigenschappen en operationele omstandigheden bij het selecteren van materialen.
    • Biedt een raamwerk voor het uitvoeren van risicobeoordelingen en het nemen van weloverwogen materiële selectiebeslissingen.

Deel 2: Scheurbestendige koolstof- en laaggelegeerde staalsoorten en het gebruik van gietijzer

  • Domein:In dit artikel worden de eisen en richtlijnen voor het gebruik van koolstofstaal, laaggelegeerde staalsoorten en gietijzer in zure omgevingen besproken.
  • Inhoud:
    • Geeft details over de specifieke omstandigheden waaronder deze materialen veilig kunnen worden gebruikt.
    • Geeft een overzicht van de mechanische eigenschappen en chemische samenstellingen die deze materialen nodig hebben om bestand te zijn tegen sulfidespanningsscheuren (SSC) en andere vormen van door waterstof veroorzaakte schade.
    • Biedt richtlijnen voor de warmtebehandeling en fabricageprocessen die de weerstand van deze materialen tegen scheuren kunnen verbeteren.
    • Bespreekt de noodzaak van goede materiaaltest- en kwalificatieprocedures om naleving van de norm te garanderen.

Deel 3: Krasbestendige CRA's (corrosiebestendige legeringen) en andere legeringen

  • Domein: Geschikt voor corrosiebestendige legeringen (CRA's) en andere speciale legeringen in zure omgevingen.
  • Inhoud:
    • Identificeert verschillende soorten CRA's, zoals roestvrij staal, legeringen op nikkelbasis en andere hoogwaardige legeringen, en hun geschiktheid voor zure service.
    • Specificeert de chemische samenstelling, mechanische eigenschappen en warmtebehandelingen die nodig zijn om deze materialen bestand te maken tegen scheuren.
    • Biedt richtlijnen voor het selecteren, testen en kwalificeren van CRA's om hun prestaties in H₂S-omgevingen te garanderen.
    • In dit artikel wordt besproken hoe belangrijk het is om bij het selecteren van materialen voor specifieke toepassingen rekening te houden met zowel de corrosiebestendigheid als de mechanische eigenschappen van deze legeringen.

NACE MR0175/ISO 15156 is een uitgebreide norm die helpt het veilige en effectieve gebruik van materialen in zure serviceomgevingen te waarborgen. Elk deel behandelt verschillende categorieën materialen en biedt gedetailleerde richtlijnen voor hun selectie, testen en kwalificatie. Door deze richtlijnen te volgen, kunnen bedrijven het risico op materiaalfalen verminderen en de veiligheid en betrouwbaarheid van hun activiteiten in H₂S-bevattende omgevingen verbeteren.