Водородный крекинг HIC

Растрескивание под воздействием окружающей среды: HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, SCC

/в /от

Введение

В отраслях, где материалы подвергаются воздействию суровых условий, таких как нефть и газ, химическая обработка и производство электроэнергии, понимание и предотвращение растрескивания под воздействием окружающей среды имеет решающее значение. Эти типы растрескивания могут привести к катастрофическим отказам, дорогостоящему ремонту и значительным рискам для безопасности. В этой записи блога будет представлен подробный и профессиональный обзор различных форм растрескивания под воздействием окружающей среды, таких как HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE и SCC, включая их распознавание, основные механизмы и стратегии предотвращения.

1. Водородное вспучивание (HB)

Признание:
Водородное пузырение характеризуется образованием пузырей или вздутий на поверхности материала. Эти пузыри возникают из-за того, что атомы водорода проникают в материал и скапливаются во внутренних дефектах или включениях, образуя молекулы водорода, которые создают локализованное высокое давление.

Механизм:
Атомы водорода диффундируют в материал, обычно углеродистую сталь, и рекомбинируют в молекулярный водород в местах примесей или пустот. Давление этих молекул водорода создает пузыри, ослабляя материал и приводя к дальнейшей деградации.

Профилактика:

  • Выбор материала: Используйте материалы с низким содержанием примесей, в частности стали с низким содержанием серы.
  • Защитные покрытия: Нанесение покрытий, препятствующих проникновению водорода.
  • Катодная защита: Внедрение систем катодной защиты для снижения поглощения водорода.

2. Водородное растрескивание (HIC)

Признание:
Водородное растрескивание (HIC) определяется по внутренним трещинам, которые часто идут параллельно направлению прокатки материала. Эти трещины обычно располагаются вдоль границ зерен и не распространяются на поверхность материала, что затрудняет их обнаружение до тех пор, пока не произойдет значительное повреждение.

Механизм:
Подобно водородному пузырению, атомы водорода проникают в материал и рекомбинируют, образуя молекулярный водород во внутренних полостях или включениях. Давление, создаваемое этими молекулами, вызывает внутренние трещины, нарушая структурную целостность материала.

Профилактика:

  • Выбор материала: Выбирайте стали с низким содержанием серы и пониженным содержанием примесей.
  • Термическая обработка: Используйте соответствующие процессы термической обработки для улучшения микроструктуры материала.
  • Меры защиты: Используйте покрытия и катодную защиту для предотвращения поглощения водорода.

3. Растрескивание под действием водорода, ориентированное под напряжением (SOHIC)

Признание:
SOHIC — это форма водородного растрескивания, которое происходит при наличии внешнего растягивающего напряжения. Оно распознается по характерному ступенчатому или лестничному рисунку трещины, часто наблюдаемому вблизи сварных швов или других областей с высоким напряжением.

Механизм:
Водородное растрескивание и растягивающее напряжение приводят к более серьезному и отчетливому рисунку растрескивания. Наличие напряжения усугубляет эффекты водородной хрупкости, заставляя трещину распространяться скачкообразно.

Профилактика:

  • Управление стрессом: Внедряйте процедуры по снятию стресса для снижения остаточного напряжения.
  • Выбор материала: Используйте материалы с более высокой стойкостью к водородной хрупкости.
  • Меры защиты: Нанесите защитные покрытия и катодную защиту.

4. Растрескивание под действием напряжений в сульфидной среде (SSC)

Признание:
Сульфидное растрескивание под напряжением (SSC) проявляется в виде хрупких трещин в высокопрочных сталях, подверженных воздействию сероводородной среды (H₂S). Эти трещины часто являются межзеренными и могут быстро распространяться под действием растягивающего напряжения, что приводит к внезапному и катастрофическому отказу.

Механизм:
В присутствии сероводорода атомы водорода поглощаются материалом, что приводит к охрупчиванию. Это охрупчивание снижает способность материала выдерживать растягивающие напряжения, что приводит к хрупкому разрушению.

Профилактика:

  • Выбор материала: Использование материалов, устойчивых к воздействию кислых сред, с контролируемым уровнем твердости.
  • Экологический контроль: Снижение воздействия сероводорода или использование ингибиторов для минимизации его воздействия.
  • Защитные покрытия: Нанесение покрытий, выполняющих функцию барьеров против сероводорода.

5. Поэтапный крекинг (SWC)

Признание:
Ступенчатое или водородное растрескивание происходит в высокопрочных сталях, особенно в сварных конструкциях. Оно распознается по зигзагообразному или лестничному рисунку трещины, обычно наблюдаемому вблизи сварных швов.

Механизм:
Ступенчатое растрескивание происходит из-за комбинированного воздействия водородной хрупкости и остаточного напряжения от сварки. Трещина распространяется ступенчато, следуя по самому слабому пути через материал.

Профилактика:

  • Термическая обработка: Используйте термическую обработку до и после сварки для снижения остаточных напряжений.
  • Выбор материала: Выбирайте материалы с лучшей устойчивостью к водородной хрупкости.
  • Выжигание водорода: После сварки используйте процедуры водородного прокаливания для удаления поглощенного водорода.

6. Растрескивание цинка под напряжением (SZC)

Признание:
Растрескивание цинка под напряжением (SZC) происходит в оцинкованных (гальванизированных) сталях. Оно распознается по межкристаллитным трещинам, которые могут привести к отслоению цинкового покрытия и последующему структурному разрушению базовой стали.

Механизм:
Сочетание растягивающего напряжения в цинковом покрытии и воздействия коррозионной среды вызывает SZC. Напряжение в покрытии в сочетании с факторами окружающей среды приводит к межкристаллитному растрескиванию и разрушению.

Профилактика:

  • Контроль покрытия: Обеспечьте надлежащую толщину цинкового покрытия, чтобы избежать чрезмерной нагрузки.
  • Рекомендации по проектированию: Избегайте резких поворотов и углов, которые концентрируют напряжение.
  • Экологический контроль: Уменьшите воздействие агрессивных сред, которые могут усилить растрескивание.

7. Водородное растрескивание под напряжением (HSC)

Признание:
Водородное растрескивание под напряжением (HSC) — это форма водородной хрупкости в высокопрочных сталях, подверженных воздействию водорода. Характеризуется внезапным хрупким разрушением под действием растягивающего напряжения.

Механизм:
Атомы водорода диффундируют в сталь, вызывая охрупчивание. Это охрупчивание значительно снижает прочность материала, делая его склонным к растрескиванию и внезапному разрушению под нагрузкой.

Профилактика:

  • Выбор материала: Выбирайте материалы с меньшей восприимчивостью к водородной хрупкости.
  • Экологический контроль: Минимизируйте воздействие водорода во время обработки и обслуживания.
  • Меры защиты: Используйте защитные покрытия и катодную защиту для предотвращения проникновения водорода.

8. Водородная хрупкость (HE)

Признание:
Водородная хрупкость (HE) — это общий термин для обозначения потери эластичности и последующего растрескивания или разрушения материала из-за поглощения водорода. Внезапный и хрупкий характер разрушения часто распознается.

Механизм:
Атомы водорода проникают в структуру решетки металла, значительно снижая его пластичность и прочность. Под действием напряжения охрупченный материал склонен к растрескиванию и разрушению.

Профилактика:

  • Выбор материала: Используйте материалы, устойчивые к водородной хрупкости.
  • Контроль водорода: Контролируйте воздействие водорода во время производства и обслуживания, чтобы предотвратить его абсорбцию.
  • Защитные покрытия: Наносите покрытия, предотвращающие проникновение водорода в материал.

9. Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН)

Признание:
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) характеризуется мелкими трещинами, которые обычно возникают на поверхности материала и распространяются по его толщине. SCC происходит, когда материал подвергается воздействию коррозионной среды под действием растягивающего напряжения.

Механизм:
SCC является результатом комбинированного воздействия растягивающего напряжения и коррозионной среды. Например, SCC, вызванное хлоридом, является распространенной проблемой в нержавеющих сталях, где ионы хлорида способствуют возникновению и распространению трещин под напряжением.

Профилактика:

  • Выбор материала: Выбирайте материалы, устойчивые к определенным типам КРН, характерным для окружающей среды.
  • Экологический контроль: Уменьшите концентрацию едких веществ, таких как хлориды, в рабочей среде.
  • Управление стрессом: Используйте отжиг для снятия напряжений и тщательное проектирование, чтобы свести к минимуму остаточные напряжения, способствующие КРН.

Заключение

Растрескивание под воздействием окружающей среды представляет собой сложную и многогранную проблему для отраслей, где целостность материала имеет решающее значение. Понимание конкретных механизмов, лежащих в основе каждого типа растрескивания, таких как HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE и SCC, имеет важное значение для эффективной профилактики. Внедряя такие стратегии, как выбор материала, управление напряжением, контроль окружающей среды и защитные покрытия, отрасли могут значительно снизить риски, связанные с этими формами растрескивания, обеспечивая безопасность, надежность и долговечность своей инфраструктуры.

По мере того, как технологические достижения продолжают развиваться, будут развиваться и методы борьбы с растрескиванием под воздействием окружающей среды. Это делает непрерывные исследования и разработки жизненно важными для поддержания целостности материалов в постоянно меняющихся условиях.

Строительство резервуаров для хранения нефти: расчет потребности в стальных листах

Как рассчитать количество стальных листов для резервуаров для хранения нефти

/в /от

Введение

Строительство резервуаров для хранения нефти требует точного планирования и точных расчетов для обеспечения структурной целостности, безопасности и экономической эффективности. Для резервуаров, построенных с использованием пластины из углеродистой стали, определение количества и расположения этих пластин имеет решающее значение. В этом блоге мы рассмотрим расчет количества стальных пластин для резервуаров для хранения нефти, используя конкретный пример для иллюстрации необходимых шагов.

Характеристики проекта

Требования заказчика:

  • Варианты толщины пластины: Пластины из углеродистой стали толщиной 6 мм, 8 мм и 10 мм
  • Размеры пластины: Ширина: 2200 мм, Длина: 6000 мм

Технические характеристики бака:

  • Количество танков: 3
  • Объем индивидуального бака: 3000 кубических метров
  • Высота: 12 метров
  • Диаметр: 15.286 метров

Шаги по расчету количества стальных пластин для трех цилиндрических резервуаров для хранения нефти

Шаг 1: Рассчитайте площадь поверхности одного резервуара.

Площадь поверхности каждого резервуара представляет собой сумму площадей поверхности цилиндрической оболочки, днища и крыши.

1. Рассчитайте окружность и площадь оболочки

2. Рассчитайте площадь дна и крыши

 

Шаг 2: Рассчитайте общую площадь поверхности всех резервуаров.

Шаг 3: Определите необходимое количество стальных пластин.

Шаг 4: Определите толщину пластины

Для оптимизации структурной целостности и стоимости резервуаров следует использовать пластины разной толщины для различных частей каждого резервуара:

  • 6мм пластины: Используется для крыш, где структурная нагрузка ниже.
  • 8мм пластины: Наносить на верхние части корпуса резервуара, где нагрузка умеренная.
  • 10мм пластины: Они используются для днищ и нижних частей корпусов, где нагрузка самая высокая из-за веса хранимого масла.

Шаг 5: Пример распределения пластин для каждого резервуара

Нижние пластины:

  • Требуемая площадь на резервуар: 183,7 квадратных метров
  • Толщина пластины: 10мм
  • Количество пластин на бак: [183.7/13.2] пластины
  • Всего для 3 танков: 14 × 3 пластины

Пластины оболочки:

  • Требуемая площадь на резервуар: 576 квадратных метров
  • Толщина пластины: 10 мм (нижняя часть), 8 мм (верхняя часть)
  • Количество пластин на бак: [576/13.2] пластины
    • Нижняя часть (10 мм): Примерно 22 пластины на бак
    • Верхняя часть (8 мм): Примерно 22 пластины на бак
  • Всего для 3 танков: 44 × 3 пластины

Крышные пластины:

  • Требуемая площадь на резервуар: 183,7 квадратных метров
  • Толщина пластины: 6мм
  • Количество пластин на бак: [183.7/13.2] пластины
  • Всего для 3 танков: 14 × 3 = пластины

Соображения относительно точности расчетов

  • Допуск на коррозию: Учитывайте дополнительную толщину для учета будущей коррозии.
  • Потери: Учитывайте отходы материала из-за резки и подгонки, обычно добавляя 5-10% дополнительного материала.
  • Коды дизайна: При определении толщины пластины и конструкции резервуара убедитесь в соответствии соответствующим нормам и стандартам проектирования, таким как API 650.

Заключение

Строительство резервуаров для хранения нефти из пластин из углеродистой стали требует точных расчетов для обеспечения эффективности материала и структурной целостности. Точно определив площадь поверхности и учитывая соответствующую толщину пластин, вы можете оценить количество пластин, необходимых для строительства резервуаров, которые соответствуют отраслевым стандартам и требованиям клиентов. Эти расчеты формируют основу для успешного строительства резервуаров, обеспечивая эффективную закупку материалов и планирование проекта. Будь то новый проект или модернизация существующих резервуаров, этот подход обеспечивает прочные и надежные решения для хранения нефти, которые соответствуют передовым инженерным практикам. Если у вас есть новый проект резервуара для хранения СПГ, авиационного топлива или сырой нефти, свяжитесь с [email protected] для получения оптимальной сметы на стальные пластины.

Покрытие 3LPE против покрытия 3LPP

3LPE против 3LPP: комплексное сравнение покрытий трубопроводов

/в /от

Введение

Покрытия трубопроводов защищают стальные трубопроводы от коррозии и других факторов окружающей среды. Среди наиболее часто используемых покрытий: 3-слойный полиэтилен (3LPE) и 3-слойный полипропилен (3LPP) покрытия. Оба покрытия обеспечивают надежную защиту, но они различаются по способу нанесения, составу и производительности. В этом блоге будет представлено подробное сравнение покрытий 3LPE и 3LPP, с упором на пять ключевых областей: выбор покрытия, состав покрытия, производительность покрытия, требования к конструкции и процесс строительства.

1. Выбор покрытия

Покрытие 3LPE:
Использование: 3LPE широко используется для наземных и морских трубопроводов в нефтегазовой промышленности. Он особенно подходит для сред, где требуется умеренная термостойкость и отличная механическая защита.
Диапазон температур: Покрытие 3LPE обычно используется для трубопроводов, работающих при температурах от -40 °C до 80–80 °C.
Рассмотрение стоимости: 3LPE, как правило, более экономически эффективен, чем 3LPP, что делает его популярным выбором для проектов с ограниченным бюджетом, где требования к температуре находятся в поддерживаемом им диапазоне.
Покрытие 3LPP:
Использование: 3LPP предпочитают в высокотемпературных средах, таких как глубоководные морские трубопроводы и трубопроводы, транспортирующие горячие жидкости. Он также используется в областях, где требуется превосходная механическая защита.
Диапазон температур: Покрытия 3LPP выдерживают более высокие температуры, обычно от -20°C до 140°C, что делает их пригодными для более требовательных применений.
Рассмотрение стоимости: Покрытия 3LPP стоят дороже из-за их превосходной термостойкости и механических свойств, но они необходимы для трубопроводов, работающих в экстремальных условиях.
Резюме выбора: Выбор между 3LPE и 3LPP в первую очередь зависит от рабочей температуры трубопровода, условий окружающей среды и бюджетных соображений. 3LPE идеально подходит для умеренных температур и проектов, чувствительных к затратам, в то время как 3LPP предпочтительнее для высокотемпературных сред, где необходима усиленная механическая защита.

2. Состав покрытия

Состав покрытия 3LPE:
Слой 1: наплавляемая эпоксидная смола (FBE): Самый внутренний слой обеспечивает отличную адгезию к стальной основе и является основным слоем защиты от коррозии.
Слой 2: Сополимерный клей: Этот слой связывает слой FBE с верхним полиэтиленовым покрытием, обеспечивая прочную адгезию и дополнительную защиту от коррозии.
Слой 3: Полиэтилен (ПЭ): Внешний слой обеспечивает механическую защиту от физических повреждений во время погрузки-разгрузки, транспортировки и установки.
Состав покрытия 3LPP:
Слой 1: наплавляемая эпоксидная смола (FBE): Подобно 3LPE, слой FBE в 3LPP служит в качестве первичной защиты от коррозии и связующего слоя.
Слой 2: Сополимерный клей: Этот клеевой слой приклеивает FBE к полипропиленовому верхнему покрытию, обеспечивая прочную адгезию.
Слой 3: Полипропилен (ПП): Внешний слой полипропилена обеспечивает превосходную механическую защиту и более высокую термостойкость, чем полиэтилен.
Резюме композиции: Оба покрытия имеют схожую структуру со слоем FBE, сополимерным адгезивом и внешним защитным слоем. Однако материал внешнего слоя отличается — полиэтилен в 3LPE и полипропилен в 3LPP, что приводит к различиям в эксплуатационных характеристиках.

3. Характеристики покрытия

Характеристики покрытия 3LPE:
Температурная стойкость: 3LPE хорошо работает в условиях умеренных температур, но может оказаться непригодным для температур, превышающих 80°C.
Механическая защита: Внешний слой из полиэтилена обеспечивает отличную устойчивость к физическим повреждениям, что делает его пригодным для использования в наземных и морских трубопроводах.
Устойчивость к коррозии: Сочетание слоев FBE и PE обеспечивает надежную защиту от коррозии, особенно во влажной или мокрой среде.
Химическая устойчивость: 3LPE обеспечивает хорошую устойчивость к химикатам, но менее эффективен в средах с агрессивным химическим воздействием по сравнению с 3LPP.
Характеристики покрытия 3LPP:
Температурная стойкость: 3LPP рассчитан на температуру до 140 °C, что делает его идеальным для трубопроводов, транспортирующих горячие жидкости, или для работы в условиях высоких температур.
Механическая защита: Полипропиленовый слой обеспечивает превосходную механическую защиту, особенно в глубоководных морских трубопроводах с более высоким внешним давлением и физической нагрузкой.
Устойчивость к коррозии: 3LPP обеспечивает отличную защиту от коррозии, аналогичную 3LPE, но работает лучше в условиях более высоких температур.
Химическая устойчивость: 3LPP обладает превосходной химической стойкостью, что делает его более подходящим для сред с агрессивными химикатами или углеводородами.
Резюме производительности: 3LPP превосходит 3LPE в высокотемпературных средах и обеспечивает лучшую механическую и химическую стойкость. Однако 3LPE по-прежнему очень эффективен для умеренных температур и менее агрессивных сред.

4. Требования к строительству

Требования к конструкции 3LPE:
Подготовка поверхности: Правильная подготовка поверхности имеет решающее значение для эффективности покрытия 3LPE. Стальная поверхность должна быть очищена и шероховатой для достижения необходимой адгезии для слоя FBE.
Условия подачи заявления: Покрытие 3LPE необходимо наносить в контролируемой среде, чтобы обеспечить надлежащую адгезию каждого слоя.
Характеристики толщины: Толщина каждого слоя имеет решающее значение, при этом общая толщина обычно составляет от 1,8 мм до 3,0 мм в зависимости от предполагаемого использования трубопровода.
Требования к строительству 3LPP:
Подготовка поверхности: Как и в случае с 3LPE, подготовка поверхности имеет решающее значение. Сталь должна быть очищена от загрязнений и зашерохована для обеспечения надлежащей адгезии слоя FBE.
Условия подачи заявления: Процесс нанесения 3LPP аналогичен процессу нанесения 3LPE, но часто требует более точного контроля из-за более высокой термостойкости покрытия.
Характеристики толщины: Покрытия 3LPP обычно толще, чем 3LPE, общая толщина составляет от 2,0 мм до 4,0 мм в зависимости от конкретного применения.
Краткое описание требований к строительству: 3LPE и 3LPP требуют тщательной подготовки поверхности и контролируемых условий нанесения. Однако покрытия 3LPP обычно требуют более толстого нанесения для улучшения их защитных качеств.

5. Процесс строительства

Процесс строительства 3LPE:
Очистка поверхности: Стальная труба очищается с помощью таких методов, как абразивоструйная очистка, для удаления ржавчины, окалины и других загрязнений.
Применение FBE: Очищенная труба предварительно нагревается, и слой НЭП наносится электростатически, обеспечивая прочное соединение со сталью.
Нанесение клеевого слоя: На слой НЭП наносится сополимерный клей, который приклеивает НЭП к внешнему полиэтиленовому слою.
Применение слоя ПЭ: Полиэтиленовый слой экструдируется на трубу, обеспечивая механическую защиту и дополнительную коррозионную стойкость.
Охлаждение и осмотр: Покрытая труба охлаждается, проверяется на наличие дефектов и подготавливается к транспортировке.
Процесс строительства 3LPP:
Очистка поверхности: Как и в случае с 3LPE, стальная труба тщательно очищается для обеспечения надлежащей адгезии слоев покрытия.
Применение FBE: Слой FBE наносится на предварительно нагретую трубу и служит основным слоем защиты от коррозии.
Нанесение клеевого слоя: Поверх слоя НЭП наносится сополимерный клей, обеспечивающий прочное соединение с полипропиленовым верхним слоем.
Применение слоя ПП: Полипропиленовый слой наносится методом экструзии, обеспечивая превосходную механическую и температурную стойкость.
Охлаждение и осмотр: Трубу охлаждают, проверяют на наличие дефектов и готовят к развертыванию.
Краткое описание процесса строительства: Процессы строительства для 3LPE и 3LPP похожи, с разными материалами, используемыми для внешнего защитного слоя. Оба метода требуют тщательного контроля температуры, чистоты и толщины слоя для обеспечения оптимальной производительности.

Заключение

Выбор между покрытиями 3LPE и 3LPP зависит от нескольких факторов, включая рабочую температуру, условия окружающей среды, механическую нагрузку и бюджет.
3ЛПЭ идеально подходит для трубопроводов, работающих при умеренных температурах, и где стоимость является существенным фактором. Он обеспечивает отличную коррозионную стойкость и механическую защиту для большинства наземных и морских применений.
3ЛПП, с другой стороны, является предпочтительным выбором для высокотемпературных сред и приложений, требующих превосходной механической защиты. Его более высокая стоимость оправдана его улучшенными характеристиками в сложных условиях.

Понимание конкретных требований вашего проекта трубопровода имеет важное значение при выборе соответствующего покрытия. Оба покрытия 3LPE и 3LPP имеют свои сильные стороны и области применения, и правильный выбор обеспечит долгосрочную защиту и долговечность вашей трубопроводной инфраструктуры.

Изучение важной роли стальных труб в разведке нефти и газа

/в /от

Введение

Стальные трубы имеют решающее значение в нефтегазовой отрасли, предлагая непревзойденную прочность и надежность в экстремальных условиях. Необходимые для разведки и транспортировки, эти трубы выдерживают высокое давление, коррозионные среды и суровые температуры. На этой странице рассматриваются критически важные функции стальных труб в разведке нефти и газа, подробно описывается их важность в бурении, инфраструктуре и безопасности. Узнайте, как выбор подходящих стальных труб может повысить эксплуатационную эффективность и сократить расходы в этой требовательной отрасли.

I. Базовые знания о стальных трубах для нефтегазовой промышленности

1. Пояснение терминологии

API: Аббревиатура Американский институт нефти.
OCTG: Аббревиатура Нефтяная страна Трубная продукция, включая обсадные трубы для нефти, насосно-компрессорные трубы, бурильные трубы, удлинители, буровые долота, насосные штанги, муфтовые соединения и т. д.
Масляные трубки: Насосно-компрессорные трубы используются в нефтяных скважинах для добычи, извлечения газа, закачки воды и кислотного разрыва пласта.
Корпус: Трубы опускаются с поверхности земли в пробуренную скважину в качестве облицовки для предотвращения обрушения стенок.
Бурильная труба: Труба, используемая для бурения скважин.
Линейная труба: Труба, используемая для транспортировки нефти или газа.
Муфты: Цилиндры используются для соединения двух резьбовых труб с внутренней резьбой.
Материал соединения: Труба, используемая для изготовления муфт.
API-потоки: Трубная резьба, соответствующая стандарту API 5B, включая круглую резьбу для нефтяных труб, короткую круглую резьбу для обсадных труб, длинную круглую резьбу для обсадных труб, частичную трапецеидальную резьбу для обсадных труб, резьбу для линейных труб и т. д.
Премиум-соединение: Резьбы не-API с уникальными уплотнительными свойствами, соединительными свойствами и другими свойствами.
Неудачи: деформация, разрушение, повреждение поверхности и потеря первоначальной функции в определенных условиях эксплуатации.
Основные формы отказа: раздавливание, скольжение, разрыв, утечка, коррозия, склеивание, износ и т. д.

2. Стандарты, связанные с нефтью

API Spec 5B, 17-е издание – Спецификация на нарезание резьбы, калибровку и проверку резьбы обсадных, насосно-компрессорных и линейных труб.
API Spec 5L, 46-е издание – Спецификация для линейной трубы
API Spec 5CT, 11-е издание – Спецификация для обсадных и насосно-компрессорных труб
API Spec 5DP, 7-е издание – Спецификация для бурильных труб
API Спецификация 7-1, 2-е издание – Спецификация для элементов вращающейся бурильной колонны
API Спецификация 7-2, 2-е издание – Спецификация на нарезание резьбы и калибровку резьбовых соединений с поворотным буртиком.
API Spec 11B, 24-е издание – Спецификации для насосных штанг, полированных штанг и вкладышей, муфт, грузил, зажимов для полированных штанг, сальников и насосных тройников.
ИСО 3183:2019 – Нефтяная и газовая промышленность – Стальные трубы для систем трубопроводного транспорта
ИСО 11960:2020 – Нефтяная и газовая промышленность – Стальные трубы для использования в качестве обсадных труб или насосно-компрессорных труб для скважин.
NACE MR0175/ISO 15156:2020 – Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для использования в H2S-содержащих средах при добыче нефти и газа.

II. Нефтяные трубки

1. Классификация масляных трубок

Нефтяные трубы делятся на невысаженные нефтяные трубы (NU), высаженные снаружи нефтяные трубы (EU) и нефтяные трубы с интегральным соединением (IJ). Нефтяные трубы NU означают, что конец трубы имеет среднюю толщину, непосредственно поворачивает резьбу и приводит муфты. Высаженные трубы подразумевают, что концы обеих труб высажены снаружи, затем нарезаны резьбой и соединены муфтой. Трубы с интегральным соединением означают, что один конец трубы высажен с наружной резьбой, а другой высажен с внутренней резьбой, соединенной напрямую без муфт.

2. Функция масляных трубок

① Добыча нефти и газа: после бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин насосно-компрессорные трубы помещаются в нефтяную колонну для добычи нефти и газа на землю.
② Закачка воды: если давление в скважине недостаточно, закачайте воду в скважину через НКТ.
③ Закачка пара: при добыче густой нефти горячим способом пар вводится в скважину через изолированные нефтяные трубы.
④ Подкисление и гидроразрыв: На поздней стадии бурения скважин или для повышения производительности нефтяных и газовых скважин необходимо ввести в нефтегазовый пласт среду подкисления и гидроразрыва или отверждающий материал, а среда и отверждающий материал транспортируются по нефтяным трубам.

3. Марка стали масляных трубок

Марки стали масляных трубок: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 делится на N80-1 и N80Q, оба имеют одинаковые свойства растяжения; два различия заключаются в состоянии поставки и различиях в ударных характеристиках, N80-1 поставляется в нормализованном состоянии или когда конечная температура прокатки превышает критическую температуру Ar3 и снижение натяжения после охлаждения на воздухе и может использоваться для определения горячей прокатки вместо нормализованной, ударные и неразрушающие испытания не требуются; N80Q должен быть отпущен (закален и отпущен). Термическая обработка, ударная функция должны соответствовать положениям API 5CT и должны быть подвергнуты неразрушающим испытаниям.
L80 делится на L80-1, L80-9Cr и L80-13Cr. Их механические свойства и статус поставки одинаковы. Различия в использовании, сложности производства и цене: L80-1 относится к общему типу, L80-9Cr и L80-13Cr — это трубы с высокой коррозионной стойкостью, сложностью производства, они дорогие и обычно используются в скважинах с сильной коррозией.
С90 и Т95 делятся на 1 и 2 типа, а именно С90-1, С90-2 и Т95-1, Т95-2.

4. Обычно используемая марка стали для масляных трубок, название стали и статус доставки.

J55 (37Mn5) Масляные трубки NU: горячекатаные вместо нормализованных.
J55 (37Mn5) Масляные трубки ЕС: полноразмерные, нормализованные после высадки
Н80-1 (36Мн2В) Масляные трубы НУ: горячекатаные вместо нормализованных
N80-1 (36Mn2V) Масляные трубки ЕС: полноразмерные, нормализованные после высадки
N80-Q (30Mn5) Масляные трубки: 30Mn5, закалка по всей длине
L80-1 (30Mn5) Масляные трубки: 30Mn5, закалка по всей длине
P110 (25CrMnMo) Масляные трубки: 25CrMnMo, закалка по всей длине
J55 (37Mn5) Муфта: Горячекатаная онлайн, нормализованная
N80 (28MnTiB) Муфта: закалка по всей длине
L80-1 (28MnTiB) Муфта: закаленная по всей длине
P110 (25CrMnMo) Муфта: закалка по всей длине

III. Обсадная труба

1. Классификация и роль кожуха

Обсадная колонна представляет собой стальную трубу, поддерживающую стенки нефтяных и газовых скважин. В каждой скважине используется несколько слоев обсадной колонны в зависимости от глубины бурения и геологических условий. Цемент используется для цементирования обсадной колонны после ее спуска в скважину и в отличие от нефтепроводных и бурильных труб не подлежит повторному использованию и относится к одноразовым расходным материалам. Таким образом, на потребление обсадных труб приходится более 70 процентов всех труб нефтяных скважин. В зависимости от использования обсадную колонну можно разделить на кондукторную, промежуточную, эксплуатационную и хвостовиковую, а их конструкции в нефтяных скважинах показаны на рисунке 1.

①Корпус проводника: Обычно используются классы API K55, J55 или H40, кондукторная колонна стабилизирует устье скважины и изолирует неглубокие водоносные горизонты диаметром обычно около 20 или 16 дюймов.

②Промежуточный корпус: Промежуточная обсадная колонна, часто изготовленная из марок API K55, N80, L80 или P110, используется для изоляции нестабильных пластов и зон с переменным давлением, с типичным диаметром 13 3/8 дюйма, 11 3/4 дюйма или 9 5/8 дюйма. .

③Производственный корпус: Эксплуатационная колонна, изготовленная из высококачественной стали марок API J55, N80, L80, P110 или Q125, рассчитана на выдерживание производственного давления и обычно имеет диаметры 9 5/8 дюйма, 7 дюймов или 5 1/2 дюйма.

④Корпус вкладыша: Втулки удлиняют ствол скважины вглубь пласта, используя такие материалы, как классы API L80, N80 или P110, с типичными диаметрами 7 дюймов, 5 дюймов или 4 1/2 дюйма.

⑤Трубки: Трубопроводы, предназначенные для транспортировки углеводородов на поверхность, имеют классы API J55, L80 или P110 и доступны диаметром 4 1/2 дюйма, 3 1/2 дюйма или 2 7/8 дюйма.

IV. Бурильная труба

1. Классификация и назначение труб для буровых инструментов.

Квадратная бурильная труба, бурильная труба, утяжеленная бурильная труба и воротник бурения в буровых инструментах образуют бурильную трубу. Бурильная труба является инструментом для кернового бурения, который перемещает буровую коронку от земли до дна скважины, а также является каналом от земли до дна скважины. Она имеет три основные роли:

① Для передачи крутящего момента на сверло для сверления;

② Чтобы ослабить давление горной породы на дне скважины, опираться на свой вес на буровое долото;

③ Для транспортировки промывочной жидкости, то есть бурового раствора через землю с помощью буровых насосов высокого давления, буровой колонны в поток скважины в забой скважины для промывки обломков породы и охлаждения бурового долота, а также переноса обломков породы. через внешнюю поверхность колонны и стенку скважины между затрубным пространством, чтобы вернуться на землю, чтобы достичь цели бурения скважины.

Бурильная труба используется в процессе бурения, чтобы выдерживать различные сложные знакопеременные нагрузки, такие как растяжение, сжатие, кручение, изгиб и другие напряжения. Внутренняя поверхность также подвергается воздействию промывочной жидкости под высоким давлением и коррозии.
(1) Квадратная бурильная труба: Квадратные бурильные трубы бывают двух типов: четырехугольные и шестиугольные. В китайских нефтяных бурильных трубах каждый комплект бурильных колонн обычно использует бурильную трубу четырехугольного типа. Ее характеристики: 63,5 мм (2-1/2 дюйма), 88,9 мм (3-1/2 дюйма), 107,95 мм (4-1/4 дюйма), 133,35 мм (5-1/4 дюйма), 152,4 мм (6 дюймов) и т. д. Используемая длина обычно составляет 1214,5 м.
(2) Бурильная труба: Бурильная труба является основным инструментом для бурения скважин, соединенным с нижним концом квадратной бурильной трубы, и по мере того, как буровая скважина продолжает углубляться, бурильная труба продолжает удлинять бурильную колонну одну за другой. Технические характеристики бурильной трубы следующие: 60,3 мм (2-3/8 дюйма), 73,03 мм (2-7/8 дюйма), 88,9 мм (3-1/2 дюйма), 114,3 мм (4-1/2 дюйма), 127 мм (5 дюймов), 139,7 мм (5-1/2 дюйма) и так далее.
(3) Бурильная труба для тяжелых условий эксплуатации: Утяжеленная бурильная труба представляет собой переходный инструмент, соединяющий бурильную трубу и утяжеленную бурильную трубу, который позволяет улучшить силовое состояние бурильной трубы и увеличить давление на буровое долото. Основные характеристики утяжеленной бурильной трубы: 88,9 мм (3-1/2 дюйма) и 127 мм (5 дюймов).
(4) Удлинитель: Утяжеленная бурильная труба соединена с нижней частью бурильной трубы, которая представляет собой специальную толстостенную трубу с высокой жесткостью. Она оказывает давление на буровую коронку для разрушения породы и играет направляющую роль при бурении прямой скважины. Обычные спецификации утяжеленных бурильных труб: 158,75 мм (6-1/4 дюйма), 177,85 мм (7 дюймов), 203,2 мм (8 дюймов), 228,6 мм (9 дюймов) и т. д.

В. Линейная труба

1. Классификация линейных труб

Линейная труба используется в нефтегазовой промышленности для транспортировки нефти, очищенной нефти, природного газа и водопроводов с аббревиатурой стальная труба. Транспортировка нефти и газа по трубопроводам делится на магистральные, ответвления и городские трубопроводные сети. Три вида магистральных трубопроводных передач имеют обычные спецификации ∅406 ~ 1219 мм, толщину стенки 10 ~ 25 мм, марку стали X42 ~ X80; ответвления трубопровода и городские трубопроводные сети обычно имеют спецификации для ∅114 ~ 700 мм, толщину стенки 6 ~ 20 мм, марку стали для X42 ~ X80. Марка стали X42～X80. Линейная труба доступна в сварном и бесшовном типах. Сварная линейная труба используется чаще, чем бесшовная линейная труба.

2. Стандарт линейной трубы

API Spec 5L – Спецификация для линейных труб
ISO 3183 – Нефтяная и газовая промышленность. Стальные трубы для систем трубопроводного транспорта

3. PSL1 и PSL2

PSL — это аббревиатура для уровень спецификации продукта. Уровень спецификации продукции линейной трубы делится на PSL 1 и PSL 2, а уровень качества делится на PSL 1 и PSL 2. PSL 2 выше, чем PSL 1; два уровня спецификации не только имеют разные требования к испытаниям, но и требования к химическому составу и механическим свойствам, поэтому в соответствии с приказом API 5L условия контракта, помимо указания спецификаций, марки стали и других общих показателей, также должны указывать уровень спецификации продукта, то есть PSL 1 или PSL 2. PSL 2 по химическому составу, свойствам при растяжении, ударной силе, неразрушающему контролю и другим показателям строже, чем PSL 1.

4. Марка стали, химический состав и механические свойства трубопроводных труб.

Сорта стали для магистральных труб от низких до высоких делятся на A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 и X80. Подробный химический состав и механические свойства см. в спецификации API 5L, 46-е издание книги.

5. Требования к гидростатическим испытаниям и неразрушающему контролю трубопроводов.

Линейные трубы должны проходить гидравлические испытания по каждой ветке, а стандарт не допускает неразрушающего создания гидравлического давления, что также является большой разницей между стандартом API и нашими стандартами. PSL 1 не требует неразрушающего испытания; PSL 2 должен проводить неразрушающие испытания по каждой ветке.

VI. Премиум-соединения

1. Введение Премиум-подключений

Premium Connection — это трубная резьба с уникальной структурой, которая отличается от резьбы API. Хотя существующая резьбовая нефтяная обсадная колонна API широко используется при эксплуатации нефтяных скважин, ее недостатки отчетливо проявляются в уникальных условиях некоторых нефтяных месторождений: круглая резьбовая трубная колонна API, хотя ее уплотнительные характеристики лучше, растягивающее усилие, выдерживаемое резьбовой частью, эквивалентно только 60%–80% прочности корпуса трубы, и поэтому ее нельзя использовать при эксплуатации глубоких скважин; трапециевидная резьбовая трубная колонна API, хотя ее прочность на растяжение намного выше, чем у круглого резьбового соединения API, ее уплотнительные характеристики не так хороши. Хотя прочность на растяжение колонны намного выше, чем у круглого резьбового соединения API, ее уплотнительные характеристики не очень хороши, поэтому ее нельзя использовать при эксплуатации газовых скважин высокого давления; Кроме того, резьбовая смазка может выполнять свою функцию только в среде с температурой ниже 95℃, поэтому ее нельзя использовать при эксплуатации высокотемпературных скважин.

По сравнению с соединениями с круглой резьбой API и частичной трапециевидной резьбой соединение премиум-класса достигло революционного прогресса в следующих аспектах:

(1) Хорошая герметизация благодаря эластичности и конструкции металлической уплотнительной конструкции делает газовое уплотнение соединения устойчивым к достижению предела тела НКТ в пределах давления текучести;

(2) Высокая прочность соединения, соединяющегося со специальной пряжкой масляного кожуха, прочность соединения достигает или превышает прочность корпуса НКТ, что позволяет фундаментально решить проблему проскальзывания;

(3) Благодаря выбору материала и совершенствованию процесса обработки поверхности в основном решена проблема прилипания пряжки;

(4) Путем оптимизации конструкции, чтобы распределение напряжений в соединениях было более разумным и более способствовало устойчивости к коррозии под напряжением;

(5) Благодаря разумной конструкции плеча, операция застежки на операции становится более доступной.

Нефтегазовая промышленность может похвастаться более чем 100 запатентованными соединениями премиум-класса, представляющими собой значительные достижения в технологии труб. Эти специализированные конструкции резьбы обеспечивают превосходные возможности уплотнения, повышенную прочность соединения и повышенную устойчивость к воздействию окружающей среды. Решая такие проблемы, как высокое давление, коррозионные среды и экстремальные температуры, эти инновации обеспечивают превосходную надежность и эффективность в нефтебезопасных операциях по всему миру. Постоянные исследования и разработки в области соединений премиум-класса подчеркивают их ключевую роль в поддержке более безопасных и производительных методов бурения, отражая постоянную приверженность технологическому совершенству в энергетическом секторе.

Соединение VAM®: Соединения VAM®, известные своей надежной работой в сложных условиях эксплуатации, отличаются передовой технологией уплотнения металл-металл и возможностью высокого крутящего момента, обеспечивая надежную работу в глубоких скважинах и пластах высокого давления.

Серия клинов TenarisHydril: В этой серии представлен ряд соединений, таких как Blue®, Dopeless® и Wedge 521®, известных своей исключительной газонепроницаемостью и устойчивостью к силам сжатия и растяжения, что повышает эксплуатационную безопасность и эффективность.

ТТГ® Синий: В соединениях TSH® Blue, разработанных компанией Tenaris, используется запатентованная конструкция с двойным буртиком и высокопроизводительный профиль резьбы, обеспечивающий превосходную усталостную прочность и простоту свинчивания в критических условиях бурения.

Соединение Grant Prideco™ XT®: Разработанные компанией NOV соединения XT® включают в себя уникальное уплотнение металл-металл и прочную форму резьбы, обеспечивающую превосходную крутящую способность и устойчивость к истиранию, тем самым продлевая срок службы соединения.

Соединение Hunting Seal-Lock®: Соединение Seal-Lock® от Hunting, обладающее уплотнением «металл-металл» и уникальным профилем резьбы, известно своей превосходной устойчивостью к давлению и надежностью как при бурении на суше, так и на море.

Заключение

В заключение следует отметить, что сложная сеть стальных труб, имеющих решающее значение для нефтегазовой промышленности, охватывает широкий спектр специализированного оборудования, предназначенного для выдерживания суровых условий и сложных эксплуатационных требований. От фундаментных обсадных труб, которые поддерживают и защищают здоровые стенки, до универсальных труб, используемых в процессах добычи и закачки, каждый тип труб служит определенной цели в разведке, добыче и транспортировке углеводородов. Такие стандарты, как спецификации API, обеспечивают единообразие и качество по всем этим трубам, в то время как инновации, такие как премиальные соединения, повышают производительность в сложных условиях. По мере развития технологий эти критически важные компоненты совершенствуются, обеспечивая эффективность и надежность в глобальных энергетических операциях. Понимание этих труб и их спецификаций подчеркивает их незаменимую роль в инфраструктуре современного энергетического сектора.

Супер 13Cr SMSS 13Cr Обсадные трубы и трубы

SMSS 13Cr и DSS 22Cr в среде H₂S/CO₂-нефть-вода

/в /от

Введение

Коррозионное поведение супермартенситной нержавеющей стали (СМСС) 13Cr и дуплексная нержавеющая сталь (DSS) 22Cr в среде H₂S/CO₂-масло-вода представляют значительный интерес, особенно в нефтегазовой промышленности, где эти материалы часто подвергаются воздействию таких суровых условий. Вот обзор того, как каждый материал ведет себя в этих условиях:

1. Супермартенситная нержавеющая сталь (SMSS) 13Cr:

Состав: SMSS 13Cr обычно содержит около 12-14% хрома с небольшими количествами никеля и молибдена. Высокое содержание хрома придает ему хорошую устойчивость к коррозии, а мартенситная структура обеспечивает высокую прочность.
Коррозионное поведение:
CO₂ Коррозия: SMSS 13Cr демонстрирует умеренную устойчивость к коррозии CO₂, в первую очередь за счет формирования защитного слоя оксида хрома. Однако в присутствии CO₂ локальная коррозия, такая как точечная и щелевая коррозия, является рискованной.
H₂S Коррозия: H₂S увеличивает риск сульфидного растрескивания под напряжением (SSC) и водородной хрупкости. SMSS 13Cr в некоторой степени устойчив, но не застрахован от этих форм коррозии, особенно при более высоких температурах и давлениях.
Нефтяно-водная среда: Масло иногда может служить защитным барьером, снижая воздействие коррозионных агентов на поверхность металла. Однако вода, особенно рассол, может быть очень едкой. Баланс фаз масла и воды может существенно влиять на общую скорость коррозии.
Общие проблемы:
Сульфидное растрескивание под напряжением (SSC): Мартенситная структура, хотя и прочная, подвержена SSC в присутствии H₂S.
Питтинговая и щелевая коррозия: Это серьезная проблема, особенно в средах с хлоридами и CO₂.

2. Дуплексная нержавеющая сталь (DSS) 22Cr:

Состав: DSS 22Cr содержит около 22% хрома, около 5% никеля, 3% молибдена и сбалансированную аустенитно-ферритную микроструктуру. Это обеспечивает DSS отличную коррозионную стойкость и высокую прочность.
Коррозионное поведение:
CO₂ Коррозия: DSS 22Cr более устойчив к коррозии CO₂, чем SMSS 13Cr. Высокое содержание хрома и наличие молибдена способствуют образованию стабильного и защитного оксидного слоя, который противостоит коррозии.
H₂S Коррозия: DSS 22Cr обладает высокой устойчивостью к коррозии, вызванной H₂S, включая SSC и водородное охрупчивание. Сбалансированная микроструктура и состав сплава помогают снизить эти риски.
Нефтяно-водная среда: DSS 22Cr хорошо работает в смешанных средах масло-вода, противостоя общей и локальной коррозии. Присутствие масла может повысить коррозионную стойкость, образуя защитную пленку, но это менее критично для DSS 22Cr из-за его собственной коррозионной стойкости.
Общие проблемы:
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Несмотря на то, что DSS 22Cr более устойчив, чем SMSS 13Cr, он все же может быть восприимчив к SCC при определенных условиях, например, при высоких концентрациях хлоридов при повышенных температурах.
Локальная коррозия: DSS 22Cr, как правило, очень устойчив к точечной и щелевой коррозии, но они все равно могут возникнуть в экстремальных условиях.

Сравнительное резюме:

Устойчивость к коррозии: DSS 22Cr, как правило, обеспечивает более высокую коррозионную стойкость по сравнению с SMSS 13Cr, особенно в средах с H₂S и CO₂.
Прочность и выносливость: SMSS 13Cr более прочен, но подвержен таким проблемам коррозии, как поверхностный растрескивание под действием напряжения (SRN) и питтинговая коррозия.
Пригодность применения: DSS 22Cr часто предпочитают в средах с повышенным риском коррозии, например, с высоким содержанием H₂S и CO₂, тогда как SMSS 13Cr можно выбрать для применений, требующих более высокой прочности с умеренным риском коррозии.

Заключение:

При выборе между SMSS 13Cr и DSS 22Cr для использования в средах H₂S/CO₂-масло-вода, DSS 22Cr обычно является лучшим выбором для устойчивости к коррозии, особенно в более агрессивных средах. Однако при принятии окончательного решения следует учитывать конкретные условия, включая температуру, давление и относительную концентрацию H₂S и CO₂.

Пластины и поверхностные процессы для строительства резервуаров для хранения нефти

Строительство резервуаров для хранения нефти: выбор пластин и процессы

/в /от

Введение

Строительство резервуаров для хранения нефти имеет решающее значение для нефтегазовой промышленности. Эти резервуары должны быть спроектированы и построены точно, чтобы обеспечить безопасность, долговечность и эффективность хранения нефтепродуктов. Одним из наиболее важных компонентов этих резервуаров является выбор и обработка пластин, используемых при их строительстве. В этом блоге представлен подробный обзор критериев выбора пластин, процессов изготовления и соображений по строительству резервуаров для хранения нефти.

Важность выбора пластины

Пластины являются основным конструктивным элементом резервуаров для хранения нефти. Выбор подходящих пластин имеет решающее значение по нескольким причинам:
Безопасность: Соответствующий материал пластин гарантирует, что резервуар сможет выдерживать внутреннее давление хранимого продукта, условия окружающей среды и потенциальные химические реакции.
Долговечность: Высококачественные материалы увеличивают срок службы резервуара, сокращая расходы на техническое обслуживание и время простоя.
Согласие: Соблюдение отраслевых стандартов и правил имеет важное значение для законной эксплуатации и защиты окружающей среды.
Эффективность затрат: Выбор правильных материалов и методов обработки может значительно снизить затраты на строительство и эксплуатацию.

Типы резервуаров для хранения нефти

Прежде чем приступить к выбору пластин, важно понять различные типы резервуаров для хранения нефти, поскольку каждый тип имеет определенные требования:
Резервуары со стационарной крышей являются наиболее распространенным типом резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Они подходят для жидкостей с низким давлением паров.
Резервуары с плавающей крышей: Эти резервуары имеют крышу, которая плавает на поверхности хранимой жидкости, что снижает потери на испарение и риск взрыва.
Пулевые танки: В этих цилиндрических резервуарах хранятся сжиженные газы и летучие жидкости.
Сферические резервуары: Используется для хранения жидкостей и газов под высоким давлением, обеспечивая равномерное распределение напряжений.

Критерии выбора пластины

1. Состав материала
Углеродистая сталь: Широко используется благодаря своей прочности, доступности и доступности. Подходит для большинства масел и нефтепродуктов.
Нержавеющая сталь: Предпочтителен для хранения агрессивных или высокотемпературных продуктов из-за своей коррозионной стойкости.
Алюминий: Легкий и устойчивый к коррозии, идеально подходит для компонентов плавающих крыш и резервуаров в агрессивных средах.
Композитные материалы: Иногда используется для конкретных применений, требующих высокой коррозионной стойкости и легкости.
2. Толщина и размер
Толщина: Это определяется расчетным давлением, диаметром и высотой резервуара. Обычно он составляет от 5 мм до 30 мм.
Размер: Пластины должны быть достаточно большими, чтобы свести к минимуму сварные швы, но при этом удобными для обращения и транспортировки.
3. Механические свойства
Предел прочности: Обеспечивает устойчивость резервуара к внутреннему давлению и внешним силам.
Пластичность: Позволяет деформироваться без разрушения, приспосабливаясь к изменениям давления и температуры.
Ударопрочность: важно для противостояния внезапным воздействиям, особенно в холодных условиях.
4. Факторы окружающей среды
Колебания температуры: Учет поведения материала при экстремальных температурах.
Коррозионная среда: Выбор материалов, устойчивых к коррозии под воздействием окружающей среды, особенно для морских или береговых установок.

Стандарты и сорта материалов

При выборе материалов для резервуаров для хранения нефти решающее значение имеет соблюдение признанных стандартов и марок, поскольку это гарантирует качество, производительность и соответствие отраслевым нормам.

Углеродистая сталь

Стандарты: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101.
Оценки:
АСТМ А36: Распространенная марка конструкционной стали, используемая для изготовления резервуаров, благодаря хорошей свариваемости и обрабатываемости.
ASTM A283, класс C: Обеспечивает хорошую прочность и гибкость для применения в условиях умеренных нагрузок.
ДЖИС Г3101 СС400: японский стандарт на углеродистую сталь, используемую для общих конструкционных целей, известную своими хорошими механическими свойствами и свариваемостью.

Нержавеющая сталь

Стандарты: АСТМ А240
Оценки:
304/304Л: Обеспечивает хорошую коррозионную стойкость и используется для хранения слабокоррозионных продуктов в резервуарах.
Благодаря добавлению молибдена 316/316L Обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, особенно в морской среде.
904Л (УНС Н08904): Известен своей высокой коррозионной стойкостью, особенно к хлоридам и серной кислоте.
Дуплексная нержавеющая сталь 2205 (UNS S32205): Сочетает в себе высокую прочность и отличную коррозионную стойкость, подходит для суровых условий эксплуатации.

Алюминий

Стандарты: АСТМ Б209
Оценки:
5083: Известный своей высокой прочностью и превосходной коррозионной стойкостью, он идеально подходит для резервуаров в морской среде.
6061: Обладает хорошими механическими свойствами и свариваемостью, подходит для компонентов конструкций.

Композитные материалы

Стандарты: ASME RTP-1
Приложения: Используется в специализированных применениях, требующих устойчивости к химическому воздействию и снижения веса.

Типы футеровок и покрытий

Футеровка и покрытия защищают резервуары для хранения нефти от коррозии и воздействия окружающей среды. Выбор футеровки и покрытия зависит от местоположения резервуара, его содержимого и экологических условий.

Внешние покрытия

Эпоксидные покрытия:
Характеристики: Обеспечивает превосходную адгезию и устойчивость к коррозии. Подходит для суровых условий.
Приложения: Используется для внешней поверхности резервуаров для защиты от атмосферных воздействий и химического воздействия.
Рекомендуемые бренды:
Хемпель: Эпоксидная краска Hempel 35540
АкзоНобель: Интерсил 670HS
Йотун: Йотамастик 90
3М: Эпоксидное покрытие Scotchkote 162PWX.
Рекомендуемая DFT (толщина сухой пленки): 200-300 микрон
Полиуретановые покрытия:
Характеристики: Обеспечивает превосходную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и гибкость.
Приложения: Идеально подходит для аквариумов, подвергающихся воздействию солнечного света и изменяющимся погодным условиям.
Рекомендуемые бренды:
Хемпель: Полиуретановая эмаль Hempel 55300
АкзоНобель: Интертейн 990
Йотун: Хардтоп XP
Рекомендуемое ДПФ: 50-100 микрон
Цинковые грунтовки:
Характеристики: Обеспечивает катодную защиту стальных поверхностей.
Приложения: Используется в качестве базового покрытия для предотвращения ржавчины.
Рекомендуемые бренды:
Хемпель: Хемпадур Цинк 17360.
АкзоНобель: Интерцинк 52
Йотун: Барьер 77
Рекомендуемое ДПФ: 120-150 микрон

Внутренние накладки

Фенольные эпоксидные покрытия:
Характеристики: Отличная химическая стойкость к нефтепродуктам и растворителям.
Приложения: Используется внутри резервуаров, хранящих сырую нефть и продукты нефтепереработки.
Рекомендуемые бренды:
Хемпель: Hempel's Phenolic 35610
АкзоНобель: Интерлайн 984
Йотун: Хранилище танковой защиты
Рекомендуемое ДПФ: 400-600 микрон
Стеклянные чешуйчатые покрытия:
Характеристики: Высокая химическая стойкость и устойчивость к истиранию.
Приложения: Подходит для хранения агрессивных химикатов и днища резервуаров.
Рекомендуемые бренды:
Хемпель: Стеклянные чешуйки Hempel 35620.
АкзоНобель: Межзона 954
Йотун: Балтофлаке
Рекомендуемое ДПФ: 500-800 микрон
Резиновые накладки:
Характеристики: Обеспечивает гибкость и устойчивость к химическим веществам.
Приложения: Используется для хранения агрессивных веществ, таких как кислоты.
Рекомендуемые бренды:
3М: Scotchkote Poly-Tech 665.
Рекомендуемое ДПФ: 2-5 мм

Рекомендации по выбору

Совместимость продукта: Чтобы предотвратить реакции, убедитесь, что подкладка или покрытие совместимы с хранимым продуктом.
Условия окружающей среды: При выборе облицовки и покрытий учитывайте температуру, влажность и химическое воздействие.
Обслуживание и долговечность: Выбирайте подкладки и покрытия, которые обеспечивают долговременную защиту и просты в уходе.

Производственные процессы

Изготовление резервуаров для хранения нефти включает в себя несколько ключевых процессов:
1. Резка
Механическая резка: включает резку, распиловку и фрезеровку для придания пластинам формы.
Термическая резка: Для точного и эффективного формования используется кислородно-топливная, плазменная или лазерная резка.
2. Сварка
Сварка имеет решающее значение для соединения пластин и обеспечения целостности конструкции.
Дуговая сварка защищенного металла (SMAW): широко используется из-за своей простоты и универсальности.
Газо-вольфрамовая дуговая сварка (GTAW): Обеспечивает высококачественные сварные швы в критических соединениях.
Дуговая сварка под флюсом (SAW): Подходит для толстых листов и длинных швов, обеспечивает глубокое проникновение и высокую скорость нанесения.
3. Формирование
Роллинг: Пластины скатываются до желаемой кривизны цилиндрических стенок резервуара.
Пресс-формовка: Используется для придания формы днищам резервуаров и другим сложным компонентам.
4. Проверка и тестирование
Неразрушающий контроль (NDT): такие методы, как ультразвуковой контроль и рентгенография, обеспечивают качество сварного шва и структурную целостность, не повреждая материал.
Испытание давлением: Гарантирует, что резервуар выдержит расчетное давление без утечек.
5. Подготовка поверхности и покрытие.
Взрывные работы: Очищает и подготавливает поверхность к нанесению покрытия.
Покрытие: Нанесение защитных покрытий для предотвращения коррозии и продления срока службы резервуара.
Отраслевые стандарты и правила
Соблюдение отраслевых стандартов обеспечивает безопасность, качество и соответствие. Ключевые стандарты включают:
API 650: Стандарт для сварных стальных резервуаров для хранения нефти и газа.
API 620: Охватывает проектирование и изготовление больших резервуаров для хранения низкого давления.
ASME Раздел VIII: Содержит рекомендации по конструкции сосудов под давлением.

Заключение

Строительство резервуаров для хранения нефти требует тщательного внимания к деталям, особенно при выборе и обработке пластин. Принимая во внимание такие факторы, как состав материала, толщина, механические свойства и условия окружающей среды, строители могут гарантировать безопасность, долговечность и экономическую эффективность этих критических конструкций. Соблюдение отраслевых стандартов и правил дополнительно гарантирует соответствие и защиту окружающей среды. Поскольку нефтегазовая промышленность продолжает развиваться, достижения в области материалов и технологий изготовления будут продолжать улучшать строительство резервуаров для хранения нефти.