Berichten

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

/in /door

I. De basiskennis van de pijpleiding 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: Slangen worden in oliebronnen gebruikt voor oliewinning, gaswinning, waterinjectie en zuurbreken.
Behuizing: Buizen die vanaf het grondoppervlak in een geboord boorgat worden 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: Pijpdraden gespecificeerd door de API 5B-standaard, inclusief ronde schroefdraad van olieleidingen, korte ronde schroefdraad van de behuizing, lange ronde schroefdraad van de behuizing, gedeeltelijke trapeziumvormige schroefdraad van de behuizing, schroefdraad van lijnpijpen, enzovoort.
Premium-verbinding: Niet-API-schroefdraden met speciale afdichtingseigenschappen, verbindingseigenschappen en andere eigenschappen.
Storingen: vervorming, breuk, oppervlakteschade en verlies van oorspronkelijke functie onder specifieke gebruiksomstandigheden.
Belangrijkste vormen van falen: verpletteren, uitglijden, scheuren, lekkage, corrosie, hechting, slijtage, enzovoort.

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 zijn onderverdeeld in niet-verstoorde olieslangen (NU), externe verstoorde olieslangen (EU) en integrale gezamenlijke (IJ) olieslangen. NU-olieslang betekent dat het uiteinde van de slang een normale dikte heeft en direct de draad omdraait en de koppelingen brengt. Verstoorde buizen betekent dat de uiteinden van beide buizen uitwendig zijn verstoord, vervolgens van schroefdraad zijn voorzien en aan elkaar zijn gekoppeld. Integral Joint-slangen betekent dat het ene uiteinde van de buis is verstoord met externe schroefdraad en het andere uiteinde is verstoord met interne schroefdraad en direct is verbonden 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 met hete olie wordt stoom via geïsoleerde olieleidingen in de put gebracht.
④ Verzuring en breuk: in de late fase van het boren van putten of om de productie van olie- en gasbronnen te verbeteren, is het noodzakelijk om verzurings- en breukmedium of uithardingsmateriaal in de olie- en gaslaag in te voeren, en het medium en het uithardingsmateriaal worden door de olieslangen getransporteerd.

3. Staalkwaliteit van olieslangen

De staalkwaliteiten van oliebuizen zijn H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 is verdeeld in N80-1 en N80Q, de twee hebben dezelfde trekeigenschappen, de twee verschillen zijn de verschillen in leveringsstatus en impactprestaties, N80-1-levering door genormaliseerde toestand of wanneer de uiteindelijke walstemperatuur hoger is dan de kritische temperatuur Ar3 en spanningsreductie na luchtkoeling en kan worden gebruikt om warmwalsen te vinden in plaats van genormaliseerd, impact- en niet-destructief testen zijn niet vereist; N80Q moet worden getemperd (afgeschrikt en getemperd). Warmtebehandeling, impactfunctie moet in overeenstemming zijn met de bepalingen van API 5CT en moet niet-destructief testen zijn.
L80 is onderverdeeld in L80-1, L80-9Cr en L80-13Cr. Hun mechanische eigenschappen en leveringsstatus zijn hetzelfde. Verschillen in gebruik, productieproblemen en prijs, L80-1 voor het algemene type, L80-9Cr en L80-13Cr zijn buizen met een hoge corrosieweerstand, productieproblemen, duur en worden meestal gebruikt in zware corrosieputten.
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: Voeringen breiden de boorput uit tot in het reservoir, waarbij gebruik wordt gemaakt van materialen zoals API-kwaliteit 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 boorpijp, boorpijp, verzwaarde boorpijp en boorkraag in boorgereedschap vormen de boorpijp. De boorpijp 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.

Omdat de boorpijp tijdens het boorproces bestand is tegen een verscheidenheid aan complexe wisselende belastingen, zoals trek-, druk-, torsie-, buig- en andere spanningen, is het binnenoppervlak ook onderhevig aan modderschuren en corrosie onder hoge druk.
(1) Vierkante boorpijp: vierkante boorpijp heeft twee soorten vierhoekig type en zeshoekig type, Chinese aardolieboorpijp, elke set boorkolommen gebruikt meestal een vierzijdige 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. Meestal is de gebruikte lengte 12 ~ 14,5 m.
(2) Boorpijp: De boorpijp is het belangrijkste gereedschap voor het boren van putten, verbonden met het onderste uiteinde van de vierkante boorpijp, en naarmate de boorput zich verder verdiept, blijft de boorpijp de boorkolom één voor één verlengen. De specificaties van de boorpijp 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 boorpijp, een speciale dikwandige pijp met hoge stijfheid, die druk uitoefent op de boor om de rots te breken en een leidende rol speelt bij het boren van een rechte put. De gebruikelijke 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

Lijnpijpen worden in de olie- en gasindustrie gebruikt voor de transmissie van olie-, geraffineerde olie-, aardgas- en waterleidingen met de afkorting van stalen buizen. Het transporteren van olie- en gaspijpleidingen is hoofdzakelijk onderverdeeld in hoofdpijpleidingen, aftakleidingpijpleidingen en stedelijke pijpleidingnetwerkpijpleidingen. Drie soorten hoofdpijpleidingtransmissie van de gebruikelijke specificaties voor ∅406 ~ 1219 mm, wanddikte van 10 ~ 25 mm, staalkwaliteit X42 ~ X80 ; aftakleiding pijpleiding en stedelijke pijpleidingnetwerk pijpleidingen zijn meestal specificaties voor de ∅114 ~ 700 mm, wanddikte van 6 ~ 20 mm, de staalsoort voor de X42 ~ X80. De staalsoort is X42~X80. Lijnpijp is verkrijgbaar als gelast type en naadloos type. Gelaste lijnpijpen worden meer gebruikt dan naadloze lijnpijpen.

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 van Productspecificatieniveau. Het productspecificatieniveau van de lijnpijp is verdeeld in PSL 1 en PSL 2. Er kan ook worden gezegd dat het kwaliteitsniveau is verdeeld in PSL 1 en PSL 2. PSL 2 is hoger dan PSL 1, de 2 specificatieniveaus hebben niet alleen verschillende testvereisten, maar de vereisten voor de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen zijn verschillend, dus volgens de API 5L-volgorde moeten de voorwaarden van het contract naast het specificeren van de specificaties, staalkwaliteit en andere gebruikelijke indicatoren ook het productspecificatieniveau aangeven, dat wil zeggen PSL 1 of PSL 2. PSL 2 in de chemische samenstelling, trekeigenschappen, slagkracht, niet-destructief testen en andere indicatoren zijn strenger dan PSL 1.

4. Lijnpijp Staalkwaliteit, chemische samenstelling en mechanische eigenschappen

Lijnpijpstaalkwaliteit van laag naar hoog is onderverdeeld in: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 en X80. Raadpleeg voor de gedetailleerde chemische samenstelling en mechanische eigenschappen de API 5L-specificatie, 46e editie.

5. Hydrostatische test en niet-destructieve onderzoeksvereisten voor leidingpijpen

Leidingleidingen moeten tak voor tak hydraulische test worden uitgevoerd, en de standaard staat geen niet-destructieve generatie van hydraulische druk toe, wat ook een groot verschil is tussen de API-standaard en onze normen. PSL 1 vereist geen niet-destructieve testen, PSL 2 zou tak voor tak niet-destructief testen moeten zijn.

VI. Premium-verbindingen

1. Introductie van Premium-verbindingen

Premium Connection is een pijpdraad met een speciale structuur die verschilt van de API-draad. Hoewel de bestaande API-oliebehuizing met schroefdraad op grote schaal wordt gebruikt bij de exploitatie van oliebronnen, worden de tekortkomingen ervan duidelijk aangetoond in de speciale omgeving van sommige olievelden: de API-pijpkolom met ronde schroefdraad, hoewel de afdichtingsprestaties beter zijn, de trekkracht die wordt gedragen door de schroefdraad een deel is slechts gelijk aan 60% tot 80% van de sterkte van het pijplichaam, en kan dus niet worden gebruikt bij de exploitatie van diepe putten; de API-voorgespannen trapeziumvormige pijpkolom met schroefdraad, hoewel de trekprestaties veel hoger zijn dan die van de API-ronde schroefdraadverbinding, zijn de afdichtingsprestaties niet zo goed. Hoewel de trekprestaties van de kolom veel hoger zijn dan die van de API-ronde schroefdraadverbinding, zijn de afdichtingsprestaties niet erg goed, zodat deze niet kunnen worden gebruikt bij de exploitatie van hogedrukgasbronnen; bovendien kan het schroefdraadvet alleen zijn rol spelen in het milieu bij een temperatuur lager dan 95 ℃, zodat het niet kan worden gebruikt bij de exploitatie van bronnen met hoge temperaturen.

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 werking van de gesp op de bediening gemakkelijker uit te voeren is.

Momenteel beschikt de olie- en gasindustrie over meer dan 100 gepatenteerde premiumverbindingen, die aanzienlijke vooruitgang in de leidingtechnologie vertegenwoordigen. Deze gespecialiseerde schroefdraadontwerpen bieden superieure afdichtingsmogelijkheden, verhoogde verbindingssterkte en verbeterde weerstand tegen omgevingsinvloeden. Door uitdagingen zoals hoge druk, corrosieve omgevingen en extreme temperaturen aan te pakken, zorgen deze innovaties voor een grotere betrouwbaarheid en efficiëntie bij oliebronactiviteiten wereldwijd. Voortdurend onderzoek en ontwikkeling op het gebied van hoogwaardige verbindingen onderstrepen hun cruciale rol bij het ondersteunen van veiligere en productievere boorpraktijken, als weerspiegeling van een voortdurende inzet voor technologische uitmuntendheid in de energiesector.

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: XT®-verbindingen zijn ontworpen door NOV en bevatten een unieke metaal-op-metaal afdichting en een robuuste draadvorm, waardoor een superieur koppelvermogen en weerstand tegen vreten wordt gegarandeerd, waardoor de operationele 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

Kortom, het ingewikkelde netwerk van leidingen dat cruciaal is voor de olie- en gasindustrie omvat een breed scala aan gespecialiseerde apparatuur die is ontworpen om bestand te zijn tegen veeleisende omgevingen en complexe operationele eisen. Van de fundamentele mantelbuizen die putwanden ondersteunen en beschermen tot de veelzijdige buizen die worden gebruikt bij extractie- en injectieprocessen: elk type buis dient een ander doel bij de exploratie, productie en transport van koolwaterstoffen. Normen zoals API-specificaties zorgen voor uniformiteit en kwaliteit in deze leidingen, terwijl innovaties zoals premiumverbindingen de prestaties onder uitdagende omstandigheden verbeteren. Naarmate de technologie evolueert, blijven deze cruciale componenten zich ontwikkelen, waardoor de efficiëntie en betrouwbaarheid van de mondiale energieactiviteiten toenemen. Het begrijpen van deze leidingen en hun specificaties onderstreept hun onmisbare rol in de infrastructuur van de moderne energiesector.

Waarom gebruiken we stalen pijpleidingen om olie en gas te transporteren?

/in /door

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

1. Introduction to Steel Line Pipes

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

Types of Steel Line Pipes:

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

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

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

2.1. Strength and Durability

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

2.2. Corrosieweerstand

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

2.3. High Temperature and Pressure Resistance

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

2.4. Kost efficiëntie

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

2.5. Ease of Fabrication and Installation

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

2.6. Leak Prevention and Safety

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

3. Key Concerns Addressed by Steel Line Pipes

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

3.1. Corrosion Management

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

3.2. Environmental Impact and Regulations

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

3.3. Operational Efficiency and Maintenance

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

4. Steel Line Pipes and Industry Standards

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

Key Standards:

  • API5L: Governs the manufacturing of steel line pipes for oil and natural gas transportation. It specifies material grades, sizes, and testing requirements to ensure the pipes can handle the pressures and environmental conditions of oil and gas pipelines.
  • ISO3183: An international standard that outlines similar specifications as API 5L but focuses on pipeline materials and coatings for global applications.
  • ASTM A106: A standard for seamless carbon steel pipes used in high-temperature services, particularly in refineries and processing plants.

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

5. Advantages of Steel Line Pipes Over Alternative Materials

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

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

6. Conclusion

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

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

Wat voor soort pijp is Line Pipe?

De definitie van lijnpijp

/in /door

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

Wat is lijnpijp?

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

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

Key Features of Line Pipe

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

1. Material Strength and Durability

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

2. Corrosieweerstand

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

3. High Pressure and Temperature Tolerance

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

4. Lasbaarheid

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

Types of Line Pipe

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

1. Seamless Line Pipe

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

2. Welded Line Pipe

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

Common Applications of Line Pipe

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

1. Oil Transmission

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

2. Natural Gas Transmission

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

3. Water Distribution

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

4. Chemical Transmission

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

Key Standards for Line Pipe

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

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

Gemeenschappelijke standaard en staalkwaliteit

API 5L PSL1 

PSL1 Leidingleiding Mechanische eigenschappen
Cijfer Opbrengststerkte Rt0,5 Mpa(psi) Treksterkte Rm Mpa (psi) Verlenging 50 mm of 2 inch
A25/A25P ≥175(25400) ≥310(45000) Af
A ≥210(30500) ≥335(48600) Af
B ≥245(35500) ≥415(60200) Af
X42 ≥290(42100) ≥415(60200) Af
X46 ≥320(46400) ≥435(63100) Af
X52 ≥360(52200) ≥460(66700) Af
X56 ≥390(56600) ≥490(71100) Af
X60 ≥415(60200) ≥520(75400) Af
X65 ≥450(65300) ≥535(77600) Af
X70 ≥485(70300) ≥570(82700) Af

API5L PSL2

PSL2 Leidingleiding Mechanische eigenschappen
Cijfer Opbrengststerkte Rt0,5 Mpa(psi) Treksterkte Rm Mpa (psi) Rt0,5/Rm Verlenging 50 mm of 2 inch
BR/BN/BQ 245(35500)-450(65300) 415(60200)-655(95000) ≤0,93 Af
X42R/X42N/X42Q 290(42100)-495(71800) ≥415(60200) ≤0,93 Af
X46N/X46Q 320(46400)-525(76100) 435(63100)-655(95000) ≤0,93 Af
X52N/X52Q 360(52200)-530(76900) 460(66700)-760(110200) ≤0,93 Af
X56N/X56Q 390(56600)-545(79000) 490(71100)-760(110200) ≤0,93 Af
X60N/X60Q 415(60200)-565(81900) 520(75400)-760(110200) ≤0,93 Af
X65Q 450(65300)-600(87000) 535(77600)-760(110200) ≤0,93 Af
X70Q 485(70300)-635(92100) 570(82700)-760(110200) ≤0,93 Af

Practical Considerations for Line Pipe Selection

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

1. Operating Pressure and Temperature

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

2. Corrosiveness of the Fluid

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

3. Distance and Terrain

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

4. Regulatory and Safety Compliance

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

Conclusie

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

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

Wat is fusion bond epoxy/FBE-coating voor stalen buizen?

Fusion Bonded Epoxy (FBE) gecoate lijnleiding

/in /door

Anticorrosieve stalen buis verwijst naar een stalen buis die wordt verwerkt met anticorrosieve technologie en die het corrosiefenomeen dat wordt veroorzaakt door chemische of elektrochemische reacties tijdens het transport en gebruik effectief kan voorkomen of vertragen.
Corrosiewerende stalen buizen worden voornamelijk gebruikt in de binnenlandse aardolie-, chemische-, aardgas-, warmte-, rioolwaterzuiverings-, waterbronnen, bruggen, staalconstructies en andere pijplijntechnische gebieden. Veelgebruikte anticorrosiecoatings zijn onder meer 3PE-coating, 3PP-coating, FBE-coating, isolatiecoating van polyurethaanschuim, vloeibare epoxycoating, epoxy-koolteercoating, enz.

Wat is fusion bonded epoxy (FBE) poeder anti-corrosieve coating?

Fusion-bonded epoxy (FBE) poeder is een soort vast materiaal dat als drager door de lucht wordt getransporteerd en verspreid en wordt aangebracht op het oppervlak van voorverwarmde staalproducten. Door het smelten, egaliseren en uitharden ontstaat er een uniforme anti-corrosielaag, die onder hoge temperaturen ontstaat. De coating heeft de voordelen van eenvoudige bediening, geen vervuiling, goede impact, buigweerstand en weerstand tegen hoge temperaturen. Epoxypoeder is een thermohardende, niet-giftige coating, die na uitharding een vernette structuurcoating met een hoog molecuulgewicht vormt. Het heeft uitstekende chemische corrosiewerende eigenschappen en hoge mechanische eigenschappen, vooral de beste slijtvastheid en hechting. Het is een hoogwaardige anti-corrosiecoating voor ondergrondse stalen leidingen.

Classificatie van gesmolten epoxypoedercoatings:

1) Volgens de gebruiksmethode kan deze worden onderverdeeld in: FBE-coating in de buis, FBE-coating buiten de buis en FBE-coating binnen en buiten de buis. De buitenste FBE-coating is verdeeld in enkellaags FBE-coating en dubbellaags FBE-coating (DPS-coating).
2) Afhankelijk van het gebruik kan het worden onderverdeeld in: FBE-coating voor olie- en aardgaspijpleidingen, FBE-coating voor drinkwaterleidingen, FBE-coating voor brandbestrijdingspijpleidingen, coating voor antistatische ventilatiepijpleidingen in kolenmijnen, FBE-coating voor chemische pijpleidingen, FBE-coating voor olieboorbuizen, FBE-coating voor buisfittingen, enz.
3) afhankelijk van de uithardingsomstandigheden kan het in twee typen worden verdeeld: snelle uitharding en gewone uitharding. De uithardingsconditie van sneluithardend poeder is over het algemeen 230 ℃ / 0,5 ~ 2 min, wat voornamelijk wordt gebruikt voor extern spuiten of een drielaagse anticorrosiestructuur. Vanwege de korte uithardingstijd en de hoge productie-efficiëntie is het geschikt voor gebruik aan de lopende band. De uithardingsconditie van gewoon uithardingspoeder is over het algemeen meer dan 230℃/5min. Door de lange uithardingstijd en de goede egalisatie van de coating is deze geschikt voor in-pipe spuiten.

Dikte van FBE-coating

300-500um

Dikte van de DPS-coating (dubbellaags FBE).

450-1000um

standaard van coating

SY/T0315, KAN/CSA Z245.20,

AWWA C213, Q/CNPC38, enz

Gebruik

Corrosiewerende werking op land- en onderwaterpijpleidingen

Voordelen

Uitstekende kleefkracht

Hoge isolatieweerstand

Anti-veroudering

Anti-kathode strippen

Anti hoge temperatuur

Resistentie tegen bacteriën

Kleine kathodebeschermingsstroom (slechts 1-5uA/m2)

 

Verschijning

 Prestatie-index Test methode
Thermische kenmerken Glad oppervlak, uniforme kleur, geen luchtbellen, scheuren en vakanties                                                       Visuele inspectie

24 uur of 48 uur kathodische onthechting (mm)

 ≤6,5

SY/T0315-2005

Thermische kenmerken (beoordeling van)

1-4

Porositeit van de dwarsdoorsnede (beoordeling van)

 1-4
3 graden Celsius flexibiliteit (bestelling gespecificeerde minimumtemperatuur + 3 graden Celsius

Geen spoor

1,5J slagvastheid (-30 graden Celsius)

 Geen vakantie
24 uur hechting (beoordeling van)

1-3

Doorslagspanning (MV/m)

 ≥30
Massaweerstand (Ωm)

≥1*1013

Anticorrosieve methode van smeltgebonden epoxypoeder:

De belangrijkste methoden zijn elektrostatisch spuiten, thermisch spuiten, zuigen, wervelbed, walsen, enz. Over het algemeen worden de wrijvings-elektrostatische spuitmethode, de zuigmethode of de thermische spuitmethode gebruikt voor het coaten in de pijpleiding. Deze verschillende coatingmethoden hebben een gemeenschappelijk kenmerk, dat nodig is voordat het tot een bepaalde temperatuur voorverwarmde werkstuk wordt gespoten, smeltpoeder en contact, namelijk warmte moet ervoor kunnen zorgen dat de film blijft vloeien, verder stroomvlak bedekt het hele oppervlak van het staal buis, vooral in de holte op het oppervlak van de stalen buis, en aan beide zijden van gesmolten coating in de brug, nauw gecombineerd met de coating en de stalen buis, minimaliseren poriën en uitharden binnen de voorgeschreven tijd, de laatste waterkoeling beëindiging van het stollingsproces.

Introductie van 3LPE gecoate leidingpijp

/in /door

Korte introductie:

Het basismateriaal van 3PE stalen buis met corrosiewerende coating omvat naadloze stalen buizen, spiraalgelaste stalen buizen en rechte naadgelaste stalen buizen. Drielaagse corrosiewerende coating van polyethyleen (3PE) wordt veel gebruikt in de oliepijpleidingindustrie vanwege zijn goede corrosieweerstand, weerstand tegen waterdampdoorlaatbaarheid en mechanische eigenschappen. 3PE-anticorrosiecoating is van groot belang voor de levensduur van ondergrondse pijpleidingen. Sommige pijpleidingen van hetzelfde materiaal liggen tientallen jaren zonder corrosie in de grond, en sommige zijn binnen een paar jaar lek. De reden is dat ze verschillende coatings gebruiken.

Anticorrosieve structuur:

3PE anticorrosiecoating bestaat over het algemeen uit drie structuurlagen: de eerste laag is epoxypoeder (FBE) > 100um, de tweede laag is lijm (AD) 170 ~ 250um, de derde laag is polyethyleen (PE) 1,8-3,7 mm . Tijdens de daadwerkelijke bewerking worden de drie materialen gemengd en geïntegreerd, die worden verwerkt om stevig te worden gecombineerd met de stalen buis om een uitstekende corrosiewerende coating te vormen. De verwerkingsmethode is over het algemeen verdeeld in twee typen: het wikkeltype en het type cirkelvormbedekking.

3PE anti-corrosieve stalen buiscoating (drielaags polyethyleen anti-corrosieve coating) is een nieuwe anti-corrosieve stalen buiscoating geproduceerd door een ingenieuze combinatie van 2PE anti-corrosieve coating in Europa en FBE-coating die veel wordt gebruikt in Noord-Amerika. Het wordt al meer dan tien jaar in de wereld erkend en gebruikt.

De eerste laag van 3PE corrosiewerende stalen buis is een corrosiewerende coating van epoxypoeder en de middelste laag is een gecopolymeriseerde lijm met een functionele groep met een vertakte structuur. De oppervlaktelaag is een corrosiewerende coating van polyethyleen met hoge dichtheid.

3LPE corrosiewerende coating combineert de hoge ondoordringbaarheid en mechanische eigenschappen van epoxyhars en polyethyleen. Tot nu toe wordt het erkend als de beste corrosiewerende coating met de beste werking en prestaties ter wereld, die in veel projecten is toegepast.

Voordelen:

De gewone stalen buis zal ernstig worden gecorrodeerd in de slechte gebruiksomgeving, wat de levensduur van de stalen buis zal verkorten. De levensduur van de stalen buis tegen corrosie en hittebehoud is ook relatief lang. Over het algemeen kan het ongeveer 30-50 jaar worden gebruikt, en de juiste installatie en gebruik kunnen ook de onderhoudskosten van het leidingnetwerk verlagen. De stalen buis tegen corrosie en hittebehoud kan ook worden uitgerust met een alarmsysteem, automatische detectie van lekfouten in het leidingnetwerk, nauwkeurige kennis van de foutlocatie en ook automatisch alarm.

3PE stalen buizen tegen corrosie en hittebehoud hebben goede hittebehoudprestaties en het warmteverlies bedraagt slechts 25% van dat van traditionele buizen. Langdurig gebruik kan veel hulpbronnen besparen, de energiekosten aanzienlijk verlagen en toch een sterk waterdicht en corrosiebestendig vermogen hebben. Bovendien kan het direct ondergronds of in het water worden ingegraven zonder extra leidingsleuf, wat ook eenvoudig, snel en uitgebreid van constructie is. De kosten zijn ook relatief laag en het heeft een goede corrosieweerstand en slagvastheid onder lage temperaturen, en het kan ook direct in bevroren grond worden begraven.

Sollicitatie:

Voor 3PE corrosiewerende stalen buizen weten veel mensen maar één ding en het andere niet. De functie ervan is een zeer brede dekking. Het is geschikt voor ondergrondse watertoevoer en -afvoer, ondergronds spuitbeton, positieve en negatieve drukventilatie, gasdrainage, sprinklers en andere leidingnetwerken. Afvalresidu en retourwatertransmissiepijpleiding voor proceswater van thermische elektriciteitscentrale. Het is uitstekend toepasbaar voor de watertoevoerleiding van antisproei- en sprinklersystemen. Stroom-, communicatie-, snelweg- en andere kabelbeschermhoezen. Het is geschikt voor de watervoorziening van hoogbouw, warmtevoorzieningsnetwerken, waterleidingbedrijven, gastransmissie, ondergrondse watertransmissie en andere pijpleidingen. Aardoliepijpleiding, chemische en farmaceutische industrie, druk- en verfindustrie, enz. Rioolwaterzuiveringsafvoerleiding, rioolbuis en biologische anti-corrosietechniek voor zwembaden. Er kan worden gezegd dat 3PE anti-corrosie stalen buizen onmisbaar zijn bij de huidige constructie van landbouwirrigatiebuizen, diepe putbuizen, drainagebuizen en andere netwerktoepassingen, en er wordt aangenomen dat dit door de uitbreiding van wetenschap en technologie nog steeds zal gebeuren nog meer briljante prestaties in de toekomst.

Als u stalen buizen met anti-corrosiecoating nodig heeft, zoals stalen buizen met 3PE-coating, stalen buizen met FBE-coating en stalen buizen met 3PP-coating, enz. Neem dan contact met ons op!