Записи

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.

Почему мы используем стальные трубопроводные трубы для транспортировки нефти и газа?

/в /от

В нефтегазовой отрасли безопасная и эффективная транспортировка углеводородов от мест добычи до нефтеперерабатывающих заводов и распределительных центров имеет решающее значение. Стальные трубопроводные трубы стали предпочтительным материалом для транспортировки нефти и газа на большие расстояния, в сложных условиях и в экстремальных условиях. В этом блоге рассматриваются причины, по которым стальные трубопроводные трубы широко используются для этой цели, исследуются их основные свойства, преимущества и то, как они соответствуют высоким требованиям нефтегазового сектора.

1. Введение в стальные трубопроводы

Стальные трубы представляют собой цилиндрические трубы из углеродистой стали или других легированных сталей, специально разработанные для транспортировки нефти, природного газа и других жидкостей по магистральным трубопроводам. Эти трубы должны выдерживать высокое давление, экстремальные температуры и коррозионные среды, что делает сталь идеальным материалом для таких применений.

Типы стальных трубопроводных труб:

  • Трубы из углеродистой стали: широко используются благодаря своей прочности, долговечности и экономичности.
  • Трубы из легированной стали: Используется в более сложных условиях с добавлением таких сплавов, как хром или молибден, для повышения производительности.
  • Трубы из нержавеющей стали: Обеспечивают превосходную коррозионную стойкость, особенно в суровых условиях.

2. Почему стальные трубы предпочтительны для транспортировки нефти и газа

Стальные трубы имеют ряд преимуществ, которые делают их идеальными для транспортировки нефти и газа. Ниже приведены основные причины, по которым отрасль полагается на сталь для трубопроводной инфраструктуры.

2.1. Прочность и долговечность

Сталь обладает непревзойденной прочностью и долговечностью по сравнению с альтернативными материалами. Нефте- и газопроводы должны выдерживать высокое внутреннее давление, а также внешние факторы окружающей среды, такие как движение грунта, большие нагрузки и даже сейсмическая активность. Высокая прочность стали на разрыв гарантирует, что трубы могут выдерживать эти нагрузки без трещин, разрывов или деформаций.

2.2. Устойчивость к коррозии

Нефть и газ часто транспортируются через коррозионные среды, такие как соленые прибрежные районы, морские платформы или трубопроводы, зарытые под землей, где влага и химикаты могут ускорить коррозию. Стальные трубы изготавливаются с защитными покрытиями, такими как 3LPE (трехслойный полиэтилен) или Эпоксидная смола, связанная методом плавления (FBE) для повышения коррозионной стойкости. Легированные и нержавеющие стали обеспечивают внутреннюю защиту в высококоррозионных средах.

2.3. Устойчивость к высоким температурам и давлению

Трубопроводы, транспортирующие нефть и газ, часто работают при повышенных температурах и давлениях, особенно в глубоководных или подземных трубопроводах, где условия экстремальны. Сталь имеет высокую температуру плавления и отличную термостойкость, что позволяет ей выдерживать высокое давление и высокие температуры без ущерба для структурной целостности.

2.4. Эффективность затрат

Хотя сталь не всегда может быть самым дешевым материалом, она обеспечивает отличные преимущества в плане стоимости жизненного цикла. Стальные трубопроводные трубы известны своей долговечностью, что снижает необходимость в частом ремонте и замене. Кроме того, прочность стали позволяет производителям производить более тонкие трубы с тем же номинальным давлением, что снижает материальные затраты без ущерба для производительности.

2.5. Простота изготовления и установки

Сталь относительно легко изготавливать, что позволяет производителям выпускать трубы в широком диапазоне размеров, длин и толщин стенок для удовлетворения требований конкретного проекта. Стальные трубы можно сваривать, катать или гнуть для соответствия сложным маршрутам трубопроводов, и их можно производить в больших количествах, что делает их легко адаптируемыми как для наземных, так и для морских установок.

2.6. Предотвращение утечек и безопасность

Стальные трубы, особенно те, которые производятся по строгим отраслевым стандартам (например, API 5L для нефте- и газопроводов), обладают превосходной устойчивостью к утечкам. Бесшовная или высококачественная сварная конструкция стальных линейных труб сводит к минимуму слабые места, где могут возникнуть утечки. Кроме того, стальные трубы выдерживают суровые условия окружающей среды и механические повреждения, что снижает вероятность случайных разливов или взрывов.

3. Основные проблемы, решаемые стальными трубопроводами

Нефтегазовая отрасль сталкивается с рядом конкретных проблем, связанных с инфраструктурой трубопроводов, многие из которых эффективно решаются путем использования стальных труб.

3.1. Борьба с коррозией

Одной из самых серьезных проблем для трубопроводов, особенно зарытых под землей или используемых в море, является коррозия. Несмотря на то, что внешняя среда может быть очень едкой, внутренние жидкости, такие как сернистый газ (природный газ с высоким содержанием H2S), также могут вызывать коррозию трубопроводов. Стальные трубопроводы борются с этим с помощью современных покрытий, систем катодной защиты и использования легированных сталей, которые устойчивы к химическим реакциям, обеспечивая долгосрочную защиту и надежность.

3.2. Воздействие на окружающую среду и нормативные акты

Экологические проблемы, такие как разливы нефти и утечки газа, могут иметь разрушительные последствия для экосистем. Стальные трубопроводные трубы соответствуют строгим экологическим нормам благодаря своей прочности, долговечности и способности предотвращать утечки. Эти трубопроводы часто подвергаются строгим испытаниям, включая гидростатические и рентгеновские испытания, для обеспечения структурной целостности. Многие системы стальных труб также включают мониторинг в реальном времени для раннего обнаружения утечек, помогая снизить экологические риски.

3.3. Эффективность эксплуатации и обслуживания

Прочность стали и ее способность противостоять как внешним, так и внутренним силам сводят к минимуму время простоя и потребность в обслуживании. Поскольку трубопроводы часто простираются на сотни миль, частые ремонты нецелесообразны. Стальные линейные трубы требуют менее частого обслуживания и имеют более длительный срок службы, чем другие материалы, обеспечивая более высокую эксплуатационную эффективность и более низкие долгосрочные затраты для операторов трубопроводов.

4. Стальные трубопроводные трубы и отраслевые стандарты

Нефтегазовая промышленность строго регулируется для обеспечения безопасности, надежности и защиты окружающей среды трубопроводных систем. Стальные трубы изготавливаются в соответствии с различными стандартами для соответствия этим строгим требованиям.

Основные стандарты:

  • API 5Л: Регулирует производство стальных труб для транспортировки нефти и природного газа. Он определяет сорта материалов, размеры и требования к испытаниям, чтобы гарантировать, что трубы выдерживают давление и условия окружающей среды нефте- и газопроводов.
  • ИСО 3183: Международный стандарт, устанавливающий аналогичные спецификации, что и API 5L, но ориентированный на материалы и покрытия трубопроводов для глобального применения.
  • ASTM A106: Стандарт для бесшовных труб из углеродистой стали, используемых в условиях высоких температур, в частности на нефтеперерабатывающих заводах и перерабатывающих предприятиях.

Соблюдение этих стандартов гарантирует безопасную и эффективную работу стальных трубопроводов в самых сложных условиях.

5. Преимущества стальных трубопроводных труб перед альтернативными материалами

В то время как другие материалы, такие как полиэтилен, ПВХ или композитные трубы, могут использоваться в трубопроводах низкого давления или малого диаметра, сталь остается лучшим выбором для крупномасштабной транспортировки нефти и газа. Вот почему:

  • Более высокая устойчивость к давлению: Альтернативные материалы обычно не выдерживают такого же высокого давления, как сталь, что делает их непригодными для транспортировки нефти и газа на большие расстояния.
  • Повышенная термостойкость: Способность стали выдерживать экстремальные температуры не имеет себе равных среди пластиковых или композитных материалов, которые могут стать хрупкими или деформироваться.
  • Более длинная продолжительность жизни: Стальные трубопроводные трубы имеют длительный срок службы, часто превышающий 50 лет при правильном обслуживании, в то время как альтернативные материалы могут разрушаться быстрее.
  • Возможность вторичной переработки: Сталь полностью пригодна для вторичной переработки, что соответствует усилиям отрасли по снижению воздействия на окружающую среду и содействию устойчивому развитию.

6. Заключение

Стальные трубы незаменимы в нефтегазовой промышленности благодаря своей исключительной прочности, долговечности, коррозионной стойкости и способности выдерживать высокое давление и высокие температуры. От проблем транспортировки нефти и газа на большие расстояния до соответствия строгим экологическим и безопасным стандартам, стальные трубы зарекомендовали себя как наиболее надежный и эффективный вариант для трубопроводной инфраструктуры.

Выбирая стальные трубы, нефтегазовые компании могут добиться более безопасных, более экономичных и долговечных трубопроводных систем, обеспечивая надежную транспортировку жизненно важных ресурсов по всему миру. Устойчивость и адаптивность стали продолжают делать ее предпочтительным материалом для постоянно меняющихся потребностей отрасли.

Что это за труба — Line Pipe?

Определение линейной трубы

/в /от

В отраслях, где жидкости, такие как нефть, газ и вода, необходимо транспортировать на большие расстояния, выбор трубопроводных систем имеет решающее значение для обеспечения безопасности, эффективности и экономичности. Одним из наиболее часто используемых компонентов в этих секторах является линейная труба. В этой записи блога подробно рассматривается, что такое линейный трубопровод, его основные характеристики, области применения и рекомендации для специалистов, работающих в сфере транспортировки нефти, газа и воды.

Что такое линейная труба?

Линейная труба — это тип стальной трубы, специально разработанной для транспортировки жидкостей, газов и иногда твердых веществ. Обычно изготавливаемая из углеродистой или легированной стали, линейная труба спроектирована так, чтобы выдерживать высокое давление, коррозию и экстремальные температуры, что делает ее идеальной для таких отраслей, как нефтегазовая, где жидкости необходимо транспортировать на большие расстояния.

Линейная труба играет ключевую роль в трубопроводах, которые транспортируют нефть, природный газ, воду и другие жидкости от производственных объектов до нефтеперерабатывающих заводов, перерабатывающих установок или распределительных сетей. Она служит основой энергетической инфраструктуры, гарантируя эффективную и безопасную доставку сырья.

Основные характеристики линейной трубы

Линейные трубы производятся в соответствии со строгими стандартами и доступны в различных сортах, размерах и материалах для удовлетворения потребностей конкретных систем передачи. Вот некоторые критические характеристики, которые делают линейные трубы важным компонентом для транспортировки жидкостей:

1. Прочность и долговечность материала

Линейная труба в основном изготавливается из углеродистой стали, но в зависимости от области применения могут использоваться и другие сплавы, такие как нержавеющая сталь и высокопрочная низколегированная сталь. Эти материалы обладают превосходной прочностью на разрыв, что позволяет трубе выдерживать высокое внутреннее давление и механические нагрузки при монтаже и эксплуатации.

2. Устойчивость к коррозии

Коррозия является серьезной проблемой для трубопроводов, особенно тех, которые транспортируют нефть, газ или воду на большие расстояния. Линейные трубы часто подвергаются различным процессам покрытия и обработки, таким как гальванизация, эпоксидные покрытия или системы катодной защиты, чтобы противостоять коррозии и продлить срок их службы.

3. Высокая устойчивость к давлению и температуре

Линейные трубы предназначены для работы в условиях высокого давления. В зависимости от транспортируемой жидкости и условий окружающей среды труба должна выдерживать значительные колебания температуры. Классы трубопроводов, такие как API 5L, определяют стандарты производительности для различных давлений и температур.

4. Свариваемость

Поскольку трубопроводы обычно строятся секциями и свариваются вместе, линейная труба должна обладать хорошими характеристиками свариваемости. Свариваемость обеспечивает надежное, герметичное соединение между секциями трубы, способствуя общей целостности трубопровода.

Типы трубопроводов

Трубы для трубопроводов бывают нескольких типов, каждый из которых подходит для определенных нужд. Вот два основных типа, используемых для транспортировки нефти, газа и воды:

1. Бесшовная линейная труба

Бесшовная линейная труба изготавливается без шва, что делает ее идеальной для применения под высоким давлением. Она производится путем прокатки цельной стали в трубчатую форму, а затем ее выдавливания до нужной толщины и диаметра. Бесшовная линейная труба обеспечивает более высокую прочность и лучшую устойчивость к коррозии и растрескиванию под напряжением.

2. Сварные линейные трубы

Сварные линейные трубы изготавливаются путем формования плоской стали в цилиндрическую форму и сварки краев вместе. Сварные трубы могут производиться в больших диаметрах, что делает их более рентабельными для приложений низкого и среднего давления. Однако сварные трубы более восприимчивы к напряжению в шве, поэтому их часто используют там, где рабочее давление ниже.

Распространенные области применения линейных труб

Линейные трубы используются в самых разных отраслях промышленности, в том числе:

1. Масляная трансмиссия

В нефтяной промышленности линейный трубопровод используется для транспортировки сырой нефти от мест добычи до нефтеперерабатывающих заводов. Труба должна выдерживать высокое давление, коррозионные материалы и абразивные условия, обеспечивая безопасную и непрерывную транспортировку на большие расстояния.

2. Транспортировка природного газа

Для трубопроводов природного газа требуются линейные трубы, способные выдерживать высокое давление и оставаться герметичными при меняющихся условиях окружающей среды. Линейные трубы в газовых приложениях также проходят дополнительные испытания на прочность и устойчивость к хрупкому разрушению, особенно в холодном климате.

3. Распределение воды

Линейные трубы широко используются для распределения питьевой воды, сточных вод и промышленной воды. При передаче воды коррозионная стойкость является основной проблемой, и покрытия или облицовки, такие как цементный раствор или полиэтилен, часто применяются для защиты стали и продления срока службы трубы.

4. Химическая передача

Трубопроводы в химической промышленности транспортируют различные жидкости и газы, некоторые из которых могут быть едкими или опасными. Линейные трубы, используемые в этих приложениях, должны соответствовать строгим стандартам безопасности, чтобы гарантировать отсутствие утечек или отказов, которые могут привести к ущербу окружающей среде или угрозам безопасности.

Основные стандарты для линейных труб

Линейные трубы, используемые в нефтяной, газовой и водопроводной промышленности, подлежат различным международным стандартам, которые гарантируют, что трубы соответствуют необходимым требованиям безопасности, производительности и качества. Некоторые из наиболее широко признанных стандартов включают:

  • API 5L (Американский институт нефти): Это наиболее часто упоминаемый стандарт для линейных труб, используемых при транспортировке нефти и газа. API 5L определяет требования к материалу труб, механическим свойствам и методам испытаний.
  • ISO 3183 (Международная организация по стандартизации): Этот стандарт охватывает спецификации стальных линейных труб для трубопроводных систем транспортировки в нефтяной и газовой промышленности. ISO 3183 гарантирует, что линейные трубы производятся в соответствии с лучшими мировыми практиками.
  • ASME B31.8 (Американское общество инженеров-механиков): Этот стандарт фокусируется на системах трубопроводов для транспортировки и распределения газа. Он содержит рекомендации по проектированию, материалам, строительству, испытаниям и эксплуатации трубопроводов.
  • EN 10208-2 (европейский стандарт): Этот стандарт применяется к стальным трубам, используемым для передачи легковоспламеняющихся жидкостей или газов в европейских странах. Он устанавливает контрольные показатели производительности для материалов, размеров и испытаний.

Общий стандарт и марка стали

API 5L PSL1 

Механические свойства трубопроводной трубы PSL1
Оценка Предел текучести Rt0,5 МПа(psi) Предел прочности Rm МПа (фунт на квадратный дюйм) Удлинение 50 мм или 2 дюйма
А25/А25П ≥175(25400） ≥310(45000) Аф
А ≥210(30500) ≥335(48600) Аф
Б ≥245(35500) ≥415(60200) Аф
х42 ≥290(42100) ≥415(60200) Аф
х46 ≥320(46400) ≥435(63100) Аф
Х52 ≥360 (52200) ≥460(66700） Аф
Х56 ≥390(56600) ≥490(71100) Аф
Х60 ≥415(60200) ≥520(75400) Аф
х65 ≥450(65300) ≥535(77600) Аф
Х70 ≥485(70300) ≥570(82700) Аф

API 5L PSL2

Механические свойства трубопроводной трубы PSL2
Оценка Предел текучести Rt0,5 МПа(psi) Предел прочности Rm МПа (фунт на квадратный дюйм) рт0,5/рм Удлинение 50 мм или 2 дюйма
БР/БН/БК 245(35500)-450(65300) 415(60200)-655(95000) ≤0,93 Аф
X42R/X42N/X42Q 290(42100)-495(71800) ≥415(60200) ≤0,93 Аф
X46N/X46Q 320(46400)-525(76100) 435(63100)-655(95000) ≤0,93 Аф
X52N/X52Q 360(52200)-530(76900) 460(66700)-760(110200) ≤0,93 Аф
X56N/X56Q 390(56600)-545(79000) 490(71100)-760(110200) ≤0,93 Аф
X60N/X60Q 415(60200)-565(81900) 520(75400)-760(110200) ≤0,93 Аф
X65Q 450(65300)-600(87000) 535(77600)-760(110200) ≤0,93 Аф
X70Q 485(70300)-635(92100) 570(82700)-760(110200) ≤0,93 Аф

Практические соображения по выбору трубопровода

При выборе трубопровода для транспортировки нефти, газа или воды важно учитывать несколько факторов, чтобы обеспечить оптимальную производительность и безопасность. Вот некоторые ключевые соображения:

1. Рабочее давление и температура

Материал трубы и толщина стенки должны быть выбраны с учетом ожидаемого рабочего давления и температуры жидкости. Избыточное давление может привести к выходу трубопровода из строя, а недостаточная устойчивость к высоким температурам может привести к ослаблению или деформации.

2. Коррозионная активность жидкости

Коррозионные жидкости, такие как сырая нефть или некоторые химикаты, могут потребовать специальных покрытий или материалов. Выбор трубы с соответствующей коррозионной стойкостью может значительно продлить срок службы трубопровода.

3. Расстояние и местность

Длина и местоположение трубопровода повлияют на тип необходимой трубы. Например, трубопроводы, пересекающие горные районы или области с экстремальными температурами, могут нуждаться в более прочных и толстых трубах, чтобы выдерживать нагрузку и условия окружающей среды.

4. Соблюдение нормативных требований и норм безопасности

Соблюдение местных, национальных и международных норм имеет решающее значение. Убедитесь, что линейная труба соответствует требуемым стандартам для региона и отрасли, в которой она будет использоваться. Это особенно важно в опасных отраслях, таких как нефтегазовая, где отказы трубопровода могут иметь серьезные последствия для окружающей среды и безопасности.

Заключение

Линейная труба является важнейшим компонентом в нефтяной, газовой и водопроводной промышленности. Ее прочность, долговечность и способность выдерживать экстремальные условия делают ее незаменимой для транспортировки жидкостей на большие расстояния. Понимая различные типы линейных труб, их применение и ключевые соображения по выбору, специалисты в этих областях могут обеспечить безопасную и эффективную эксплуатацию трубопроводов.

Независимо от того, работаете ли вы в сфере добычи нефти, распределения природного газа или водной инфраструктуры, выбор правильной трубы имеет важное значение для поддержания целостности ваших систем передачи. Всегда отдавайте приоритет качеству, безопасности и соблюдению отраслевых стандартов, чтобы оптимизировать производительность трубопровода и предотвратить дорогостоящие отказы.

Что такое эпоксидное покрытие методом плавления/FBE для стальных труб?

Линейная труба с покрытием из эпоксидной смолы (FBE)

/в /от

Антикоррозионная стальная труба — это стальная труба, обработанная с помощью антикоррозионной технологии и способная эффективно предотвратить или замедлить явление коррозии, вызванное химическими или электрохимическими реакциями в процессе транспортировки и использования.
Антикоррозийные стальные трубы в основном используются в нефтяной, химической, газовой, тепловой, очистных сооружениях, источниках воды, мостах, стальных конструкциях и других областях трубопроводного строительства. Обычно используемые антикоррозионные покрытия включают покрытие 3PE, покрытие 3PP, покрытие FBE, изоляционное покрытие из пенополиуретана, жидкое эпоксидное покрытие, эпоксидное покрытие из каменноугольной смолы и т. д.

Что Порошковое антикоррозионное эпоксидное покрытие, полученное методом плавления (FBE).?

Порошок наплавленной эпоксидной смолы (FBE) представляет собой разновидность твердого материала, который транспортируется и диспергируется воздухом в качестве носителя и наносится на поверхность предварительно нагретых стальных изделий. Плавление, выравнивание и отверждение образуют однородное антикоррозионное покрытие, которое формируется под действием высоких температур. Покрытие имеет такие преимущества, как простота в эксплуатации, отсутствие загрязнения, хорошая ударопрочность, устойчивость к изгибу и устойчивость к высоким температурам. Эпоксидный порошок представляет собой термореактивное нетоксичное покрытие, которое после отверждения образует покрытие с высокомолекулярной сшитой структурой. Обладает отличными химическими антикоррозионными свойствами и высокими механическими свойствами, особенно лучшей износостойкостью и адгезией. Это высококачественное антикоррозионное покрытие для подземных стальных трубопроводов.

Классификация порошковых эпоксидных покрытий:

1) в зависимости от метода использования его можно разделить на: покрытие FBE внутри трубы, покрытие FBE снаружи трубы и покрытие FBE внутри и снаружи трубы. Внешнее покрытие FBE делится на однослойное покрытие FBE и двухслойное покрытие FBE (покрытие DPS).
2) В зависимости от использования его можно разделить на: покрытие FBE для трубопроводов нефти и природного газа, покрытие FBE для трубопроводов питьевой воды, покрытие FBE для противопожарных трубопроводов, покрытие для антистатических вентиляционных трубопроводов в угольных шахтах, покрытие FBE для химические трубопроводы, покрытие FBE для бурильных труб, покрытие FBE для трубопроводной арматуры и т. д.
3) в зависимости от условий отверждения его можно разделить на два типа: быстрое отверждение и обычное отверждение. Условия отверждения быстроотверждаемого порошка обычно составляют 230 ℃/0,5–2 минуты, что в основном используется для наружного напыления или трехслойной антикоррозионной структуры. Благодаря короткому времени отверждения и высокой эффективности производства он пригоден для работы на сборочных линиях. Условия отверждения обычного полимеризационного порошка обычно превышают 230 ℃/5 мин. Благодаря длительному времени отверждения и хорошему выравниванию покрытия подходит для внутритрубного распыления.

Толщина покрытия FBE

300-500ум

Толщина покрытия DPS (двухслойное FBE)

450-1000ум

стандарт покрытия

СИ/Т0315, МОЖЕТ/CSA Z245.20,

AWWA C213, Q/CNPC38 и т. д.

Использовать

Антикоррозийная защита наземных и подводных трубопроводов

Преимущества

Отличная адгезионная прочность

Высокое сопротивление изоляции

Против старения

Антикатодная зачистка

Анти высокая температура

Устойчивость к бактериям

Малый ток катодной защиты (всего 1-5 мкА/м2)

 

Появление

 Индекс производительности Метод испытания
Тепловые характеристики Поверхность гладкая, цвет равномерный, без пузырей, трещин и праздников.                                                       Визуальный осмотр

Катодное отсоединение за 24 или 48 часов (мм)

 ≤6,5

СИ/Т0315-2005

Тепловые характеристики(номинал)

1-4

Поперечная пористость (оценка)

 1-4
Гибкость до 3 градусов по Цельсию (минимальная температура, указанная в заказе + 3 градуса по Цельсию)

Нет трека

Ударопрочность 1,5 Дж (-30 градусов по Цельсию)

 Нет, праздник
24-часовая адгезия (рейтинг)

1-3

Напряжение пробоя (МВ/м)

 ≥30
Массовое сопротивление (Ом·м)

≥1*1013

Антикоррозийный метод наплавления эпоксидного порошка:

Основными методами являются электростатическое напыление, термическое напыление, всасывание, псевдоожиженный слой, накатное покрытие и т. д. Обычно для покрытия трубопровода используются метод фрикционного электростатического напыления, метод всасывания или метод термического напыления. Эти несколько методов нанесения покрытия имеют общую характеристику: перед распылением на заготовку необходимо нагреть заготовку, предварительно нагретую до определенной температуры, расплавить порошок в контакте, а именно, тепло должно обеспечить возможность продолжения течения пленки, дальнейшее плоское течение покрывает всю поверхность стали. трубка, особенно в полости на поверхности стальной трубы, и с обеих сторон приварите расплавленное покрытие к мосту, тесно совместите с покрытием и стальной трубкой, минимизируйте поры и отверждайте в течение установленного времени, последнее водяное охлаждение прекращение процесса затвердевания.

Представление линейных труб с покрытием 3LPE

/в /от

Введение

Базовые материалы 3Труба с покрытием LPE включают бесшовные стальные трубы, спиральношовные стальные трубы и прямошовные стальные трубы. Трехслойные полиэтиленовые (3LPE) антикоррозионные покрытия широко используются в нефтепроводной промышленности из-за их хорошей коррозионной стойкости, стойкости к проницаемости водяного пара и механических свойств. Антикоррозионные покрытия 3LPE имеют решающее значение для срока службы подземных трубопроводов. Некоторые трубопроводы из одного и того же материала находятся под землей в течение десятилетий без коррозии, в то время как другие протекают через несколько лет. Причина в том, что они используют разные покрытия.

Структура линейной трубы с покрытием 3LPE

Антикоррозионные покрытия 3PE обычно состоят из трех слоев: первый слой - эпоксидный порошок (FBE) >100 мкм, второй слой - адгезив (AD) 170~250 мкм, а третий слой - полиэтилен высокой плотности (HDPE) 1,8-3,7 мм. В реальной работе три материала смешиваются и сплавляются, и обрабатываются, чтобы прочно связать их со стальной трубой, образуя превосходное антикоррозионное покрытие. Методы обработки обычно делятся на два типа: тип намотки и тип кольцевой матрицы-втулки.

Антикоррозионное покрытие стальных труб 3LPE (трехслойное полиэтиленовое антикоррозионное покрытие) — это новый тип антикоррозионного покрытия стальных труб, который умело сочетает в себе европейское антикоррозионное покрытие 2PE с широко используемым в Северной Америке покрытием FBE. Оно признано и используется на международном уровне уже более десяти лет.

Первый слой антикоррозионной стальной трубы 3LPE представляет собой эпоксидное порошковое антикоррозионное покрытие, средний слой - сополимерный клей с разветвленными функциональными группами, а поверхностный слой - антикоррозионное покрытие из полиэтилена высокой плотности.

Антикоррозионное покрытие 3LPE сочетает в себе высокую непроницаемость и механические свойства эпоксидной смолы и полиэтилена. До сих пор оно было признано лучшим антикоррозионным покрытием с лучшими эксплуатационными характеристиками в мире и использовалось во многих проектах.

Преимущества труб с покрытием 3LPE

Обычные стальные трубы будут подвергаться сильной коррозии в суровых условиях эксплуатации, тем самым сокращая срок службы стальных труб. Срок службы антикоррозионных и теплоизоляционных стальных труб также относительно долгий, обычно около 30-50 лет, а правильная установка и использование также могут снизить расходы на обслуживание трубопроводной сети. Антикоррозионные и теплоизоляционные стальные трубы также могут быть оснащены системой сигнализации для автоматического обнаружения неисправностей утечек в трубопроводной сети, точного определения места неисправности и автоматической подачи сигнала тревоги.

Антикоррозионные и теплоизоляционные стальные трубы 3LPE обладают хорошими характеристиками сохранения тепла, а потери тепла составляют всего 25% от потерь тепла традиционных труб. Длительная эксплуатация может сэкономить много ресурсов и значительно сократить расходы на электроэнергию. В то же время они по-прежнему обладают высокой водонепроницаемостью и коррозионной стойкостью. Их можно напрямую закапывать под землю или в воду без прокладки отдельной траншеи, а строительство также является простым, быстрым и комплексным. Стоимость также относительно низкая, и они обладают хорошей коррозионной стойкостью и ударопрочностью в условиях низких температур, а также могут быть напрямую закопаны в мерзлую почву.

Применение труб с покрытием 3LPE

Для антикоррозионных стальных труб 3PE многие знают только одно, но не другое. Их роль действительно широка, подходит для подземного водоснабжения и дренажа, подземного распыления, вентиляции с положительным и отрицательным давлением, извлечения газа, пожаротушения и других трубопроводных сетей. Трубопроводы для транспортировки шлака и возвратной воды для технологической воды на тепловых электростанциях. Он отлично подходит для водопроводных трубопроводов систем защиты от распыления и распыления воды. Защитные кожухи кабелей для электростанций, связи, дорог и т. д. Он подходит для водоснабжения высотных зданий, сетей трубопроводов тепловых электростанций, водных установок, транспортировки газа, подземной передачи воды и других трубопроводов. Нефтепроводы, химическая и фармацевтическая промышленность, полиграфическая и красильная промышленность, сбросные трубы очистки сточных вод, канализационные трубы и проекты по защите биологических бассейнов от коррозии. Можно сказать, что антикоррозионные стальные трубы 3LPE незаменимы в текущем применении и строительстве сельскохозяйственных ирригационных труб, труб для глубоких скважин, дренажных труб и других трубопроводных сетей. Я верю, что благодаря развитию технологий в будущем будут достигнуты еще более блестящие достижения.

Если вам нужны стальные трубы с антикоррозионным покрытием, например, стальные трубы с покрытием 3LPE /FBE /3LPP/LE/International Brand Paints (AkzoNobel/Hempel/3M/Jotun) и т. д., обращайтесь к нам. [email protected].