Penggunaan paip keluli Clad Lined dalam pengangkutan minyak dan gas bawah laut

Penggunaan paip keluli komposit berjajar dalam pengangkutan minyak dan gas bawah laut

Pembangunan medan minyak dan gas luar pesisir seharusnya memainkan peranan penting dalam pengeluaran perindustrian dan pembangunan ekonomi sebagai jaminan tenaga penting bagi China. Sebagai proses penting pembangunan medan minyak dan gas luar pesisir, pengangkutan minyak dan gas adalah berkaitan dengan penggunaan sumber minyak dan gas. Disebabkan kehadiran lebih banyak karbon dioksida, hidrogen sulfida dan gas lain dalam medium minyak dan gas, keluli karbon biasa dan bahan aloi yang dipilih oleh saluran paip sering terhakis, menjejaskan kerja pengangkutan minyak dan gas dan menjejaskan keselamatan pengangkutan; Dan berdasarkan ciri-ciri pengangkutan minyak dan gas, saluran paip yang dipilih secara umum harus dapat memastikan bahawa tiada kegagalan kakisan dan kebocoran berlaku di dalamnya 20 tahun-tahun, dan boleh memastikan bahawa terdapat sedikit penyelenggaraan atau tiada penyelenggaraan yang mungkin semasa operasi. Oleh itu, adalah amat penting untuk memilih aplikasi paip yang sesuai untuk pengangkutan minyak dan gas dalam kombinasi dengan bahan dan proses sedia ada untuk mencapai masalah kakisan dan masalah penggunaan selamat jangka panjang. Digabungkan dengan kelebihan paip keluli karbon dan paip aloi, penggunaan DIBARISI PAIP adalah penyelesaian yang baik untuk masalah di atas, dan secara amnya dipercayai di dalam dan di luar negara bahawa paip jenis ini adalah bahan yang sangat baik untuk menyelesaikan masalah kakisan pengangkutan minyak dan gas dan penggunaan jangka panjang, dan penyelidikan dan kemajuan khusus adalah seperti berikut.

1 Kemajuan penyelidikan dan analisis proses pengeluaran utama paip keluli Clad Lined

Paip keluli komposit berbaris terutamanya terdiri daripada tiub asas dan tiub tiub dalam. Antaranya, paip asas terutamanya terdiri daripada paip keluli karbon atau paip keluli aloi rendah, dan fungsinya adalah terutamanya untuk menyokong tiub dalam dan rintangan mampatan, manakala bahan utama pelapik dalam terdiri daripada keluli tahan karat, aloi besi-nikel dan bahan tahan kakisan lain, dan fungsi utamanya adalah untuk menahan kakisan saluran paip oleh bahan menghakis yang terkandung dalam medium minyak dan gas untuk meningkatkan hayat perkhidmatan saluran paip; Untuk lapisan dalam, mengikut ciri-ciri teknologi pemprosesannya, ia juga boleh dipanggil lapisan pelapisan dalaman atau pelapik, dan struktur khusus ditunjukkan dalam Rajah 1.

Keadaan semasa yang menyeluruh, Paip keluli komposit berjajar mengikut paip asas dan lapisan dalaman mod komposit bahan boleh dibahagikan kepada komposit mekanikal (lapisan paip komposit) dan komposit metalurgi (paip komposit dalaman), mengikut piawaian Institut Petroleum Amerika, pemprosesan utama komposit mekanikal dan teknologi pengacuan adalah komposit hidraulik, komposit lukisan sejuk, komposit deflagrasi, dan lain-lain., dan komposit metalurgi terutamanya mempunyai komposit penyemperitan panas, komposit bergolek panas, komposit tuangan emparan, dan lain-lain. Proses khusus dan kelebihan dan kekurangan ditunjukkan dalam Jadual 1.

Jadual 1 Jadual perbandingan teknologi pemprosesan paip keluli komposit Common Lined

Digabungkan dengan ciri-ciri di atas, China telah mencapai kemajuan besar dalam penyelidikan dan pembuatan paip keluli komposit Berbaris. Selama bertahun, pelbagai pengeluar paip telah menjalankan banyak penyelidikan, seperti menambah sejumlah besar unsur mengaloi pada paip logam, supaya kekuatan dan rintangan haus paip dapat dipertingkatkan dengan ketara. Secara umumnya, seperti Jepun, Amerika Syarikat dan teknologi dan piawaian termaju lain, pengeluaran paip keluli komposit Berbaris dalam industri petrokimia dan industri nuklear telah digunakan, dan untuk memenuhi keperluan loji kuasa dan lombong dan persekitaran haus tinggi yang lain. Pada masa yang sama, menurut laporan literatur, bergolek panas + proses pembentukan sejuk yang dibangunkan dan dikaji di Jepun telah merealisasikan pemprosesan berkesan paip keluli komposit Berbaris s, dengan teknologi yang sangat baik, kualiti yang boleh dipercayai, rintangan kakisan yang kuat dan rintangan mampatan, dan telah memainkan nilai yang besar dalam bahan kimia, medan minyak dan gas.

2 Keperluan prestasi paip keluli komposit berbaris dan analisis aplikasi

2.1 Penyelidikan tentang keperluan bahan dan sifat mekanikal tiub asas

Mengikut keperluan daripada API 5LD-2015 Standard, keluli karbon atau paip keluli lancar aloi rendah dipilih untuk pembuatan paip keluli komposit berjajar s, dan dibuat melalui rawatan haba, regangan, merempit dan proses lain. Untuk paip komposit bergaris, didapati bahawa ujian impak Charpy pada substrat sebelum memasang paip pelapik dapat merealisasikan pemeriksaan paip asas dan memastikan kekuatan paip. Kaedah ini selaras dengan tujuan ujian tukul jatuh saluran paip dengan diameter lebih daripada 508mm dan gred keluli X52 atau ke atas yang diperlukan oleh standard API5LD-2015, dan penggunaan kaedah ujian ini dapat memastikan prestasi paip dengan berkesan. bagaimanapun, untuk beberapa aplikasi dengan rintangan kakisan yang lebih kuat dan penarafan tekanan yang lebih tinggi, Amerika Syarikat telah mengemukakan keperluan ujian prestasi tegangan suhu tinggi dalam kajian itu, dan China juga telah menerapkan ini. Sebagai contoh, dalam pemilihan paip Guangzhou Panyu 35-1/35-2 medan minyak dan gas, ujian prestasi tegangan suhu tinggi dicadangkan, dan paip lancar X65 yang dipilih dalam medan minyak dan gas memerlukan bahawa ia harus menahan keperluan tiada patah pada 419MPa pada 103 ° C. Dapat dilihat bahawa pemilihan paip di ladang minyak dan gas China dan medan tahan kakisan dan tekanan tinggi yang lain telah mengukuhkan sekatan ke atas keperluan bahan paip asas., memastikan kualiti paip dan keselamatan pengangkutan media.

2.2 Analisis dan kajian penggunaan bahan paip dan rintangan kakisan pelapisan dalaman paip asas

Lapisan pelapik paip keluli komposit berjajar bersentuhan langsung dengan medium penghantar, dan prestasi anti-karatnya adalah penunjuk penting, yang harus dipertimbangkan sepenuhnya dalam pemilihan bahan. Sebagai contoh, Keperluan standard API5LD-2015 menetapkan dengan jelas bahan yang digunakan untuk lapisan pelapik paip keluli komposit berjajar s, termasuk keluli tahan karat dan bahan aloi tahan kakisan, seperti keluli tahan karat austenit, aloi feronikel dan sebagainya. Untuk pemilihan bahan tersebut, setiap pengilang dan pengilang paip harus memilih bahan yang sesuai dalam kombinasi dengan syarat khusus medium penghantar untuk memastikan sifat kimia dan sifat mekanikalnya memenuhi keperluan standard API5LD-2015. Sebagai contoh, lapisan lapisan dalam yang dipilih oleh Syarikat Medan Minyak dan Gas Yacheng ialah paip keluli komposit berbaris aloi besi-nikel, yang berkesan memastikan pengaratan saluran paip oleh bahan CO2 dan H2S yang terkandung dalam medium minyak dan gas.

Berdasarkan pertimbangan di atas, pemilihan lapisan lapisan mengikut jenis medium penghantar dan tahap kekerasan kakisan adalah kuncinya, seperti keperluan bahan lapisan lapisan dalam SY/T 6855-2012 Standard, seperti peruntukan memerlukan logam asas lapisan lapisan dan kimpalan harus mematuhi peruntukan ISO 15156-2015, dan harus boleh mempunyai sifat retak tegasan sulfur dan keretakan kakisan; Pada masa yang sama, adalah menegaskan bahawa pemilihan bahan perlu dipertimbangkan mengikut parameter medium, suhu dan tekanan untuk memastikan prestasi dan keperluannya.

2.3 Keperluan prestasi lain dan kemajuan penyelidikan bagi paip keluli Clad Lined s

Untuk paip komposit, kekuatan ikatan antara lapisan dalam dan lapisan luar adalah kuncinya, tetapi juga tergolong dalam penunjuk prestasi penting paip komposit, aplikasi dan pemprosesan sebenar hendaklah diukur dengan cara yang sesuai, seperti standard API5LD-2015 untuk menjelaskan keperluan kekuatan ikatan, menunjukkan penggunaan ujian kekuatan ricih piawai ASTM A264-2012, untuk memastikan kekuatan ikatan memenuhi keperluan. Mengikut keperluan standard, ujian hendaklah dijalankan dalam kumpulan 50 paip keluli untuk memastikan prestasinya. bagaimanapun, untuk paip yang diproses oleh proses komposit mekanikal, terdapat jurang makroskopik antara lapisan lapisan dan paip asas, seperti jika celah itu bercampur dengan udara atau bendasing, ia akan memberi kesan yang serius terhadap kekejangan. Sebagai contoh, didapati dalam kajian bahawa apabila suhu medium penghantar terlalu tinggi, pekali pengembangan paip asas dan pelapik adalah berbeza, yang mudah menyebabkan ketidakstabilan pelapik, dan lain-lain., yang boleh menyebabkan runtuh dan membonjol dalam kes yang teruk, yang akan menjejaskan pengangkutan media. Untuk masalah diatas, sarjana menggunakan pengiraan unsur terhingga untuk melaraskan parameter proses komposit dalam kajian, yang berkesan menyelesaikan pemisahan lembu jantan dan pelapik suhu tinggi. sebagai tambahan, apabila pelbagai jenis logam digunakan untuk paip asas dan pelapik, proses operasi kimpalan harus memastikan rintangan kakisan lapisan lapisan dan kimpalan pelapisan dalam, dan sifat mekanikal paip asas perlu dipertimbangkan, dan kesukaran mengimpal adalah lebih besar. Untuk ini, sarjana menggunakan dawai kimpalan aloi rendah dalam kajian, kerana potensi elektrokimia pada asasnya adalah sama, kimpalan kurang terjejas oleh kakisan, yang bukan sahaja mengurangkan kos kimpalan, tetapi juga mengelakkan retakan kimpalan lapisan peralihan, yang mempunyai nilai aplikasi tertentu dalam pengeluaran sebenar.

3 Aplikasi dan analisis ekonomi paip keluli Clad Lined dalam pengangkutan minyak dan gas bawah laut

3.1 Penyelidikan mengenai penggunaan paip keluli komposit Berbaris dalam pengangkutan minyak dan gas bawah laut

Paip keluli komposit berbaris mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik dan rintangan kakisan, dan bahan yang sesuai harus dipilih dalam pemilihan paip dalam kombinasi dengan keadaan tertentu untuk memastikan penjimatan logam berharga dan mengurangkan kos, dan meningkatkan ketumpatan kecekapan. Bahan paip keluli komposit Berbaris yang dipilih di medan minyak dan gas asing telah sampai 200,000 Tan, seperti paip komposit aloi Cu-Ni yang digunakan oleh syarikat NKK Jepun mempunyai rintangan kakisan yang kuat dan kebolehkimpalan untuk air laut, dan digunakan secara meluas dalam paip pengenalan sistem penyahgaraman air laut. Pada masa yang sama, penggunaan 316L sebagai paip keluli komposit berbaris di ladang minyak Tarim China telah memainkan peranan positif dalam memastikan pengangkutan minyak dan gas, mengurangkan bilangan pembaikan dan penyelenggaraan, dan memastikan faedah ekonomi perusahaan. bagaimanapun, Secara umum, masih terdapat kekurangan dalam aplikasinya, seperti paip asas, standard API 5LD-2015 semasa menetapkan keperluan minimum yang harus dipenuhi oleh paip keluli komposit Berbaris, tetapi disebabkan oleh bahan dan kepekatan menghakis yang berbeza yang terkandung dalam media pengangkutan lain seperti minyak dan gas, tahap kakisan adalah berbeza, dan pengangkutan beberapa bahan tidak dapat menjamin keselamatannya; sebagai tambahan, indeks keliatan paip asas adalah keperluan penting paip asas, dan piawaian semasa tidak ditetapkan dengan jelas, dan mungkin terdapat risiko keselamatan tertentu. Dari segi pelapik, piawaian semasa tidak menyenaraikan bahan yang digunakan dalam persekitaran CO2 dan H2S, dan kekakisan adalah kunci kepada hayat perkhidmatan bahan tersebut; Oleh itu, pemilihan sebenar hendaklah keadaan kerja yang komprehensif dan analisis keadaan persekitaran untuk memastikan pemilihan bahan dan keselamatan penggunaan.

3.2 Analisis kelebihan ekonomi paip keluli komposit berjajar dalam aplikasi pengangkutan minyak dan gas bawah laut

Daripada pengangkutan sederhana minyak dan gas luar pesisir semasa, langkah-langkah kawalan media kakisan saluran paip terutamanya termasuk kategori berikut: Pertama, perencat kakisan ditambah pada paip keluli karbon; Kedua, penggunaan bahan salutan dalam; Ketiga, penggunaan keluli tahan karat dan bahan tahan kakisan; Keempat, penggunaan Berbaju Berbaris tiub keluli komposit. Dengan cara-cara di atas, perencat kakisan akan menjejaskan kecekapan akibat perubahan medium dalam tiub, dan kos bahan dan buruh adalah tinggi; Teknologi pengikat di tempat kimpalan salutan dalam tidak sempurna, dan ada risiko tertentu; Keluli tahan karat adalah mahal dan mempunyai risiko ekonomi yang besar dalam aplikasi medan minyak dan gas luar pesisir. Paip keluli komposit berbaris mempunyai kekuatan mekanikal yang kuat dan prestasi kakisan, mempunyai kelebihan yang jelas, dan mempunyai nilai aplikasi tertentu. Dari segi analisis faedah ekonominya, walaupun kos menggunakan paip keluli komposit berjajar lebih tinggi, kos penyelenggaraan adalah kurang pada peringkat kemudian, dan ia selamat dan boleh dipercayai, berbanding dengan tiga skim di atas, kos pelaburannya kurang, terutamanya apabila faedah ekonomi lebih jelas selepas tempoh penggunaan melebihi 10 tahun-tahun. Pada masa yang sama, proses pembuatan paip keluli komposit berbaris dan bahan adalah berbeza, dan perbezaan nilainya juga besar, seperti harga paip keluli komposit berbaris biasa semasa 7000 ~ 25000 dolar AS / Tan, perbezaan harga lebih besar. Oleh itu, dalam pengangkutan saluran paip setiap medan minyak dan gas luar pesisir, persekitaran kakisan yang sepadan harus digabungkan untuk memastikan penggunaan jangka panjang yang boleh dipercayai, dan lapisan lapisan yang ekonomik harus dipilih untuk memastikan ketahanan kakisannya dan memenuhi keperluan ekonomi, dan untuk memastikan pengangkutan medium yang selamat.

4 Kesimpulan

Secara ringkasnya, Paip keluli komposit berjajar mempunyai nilai penting dalam pengangkutan minyak dan gas marin. Pada masa ini, Teknologi paip keluli komposit Berbaris China telah mencapai kemajuan yang besar, tetapi masih terdapat jurang tertentu antara beberapa bidang dan peringkat antarabangsa. Untuk memastikan pembangunan teknologi pembuatan paip keluli komposit Berbaris China, negeri dan perusahaan harus mengambil langkah yang berkesan untuk bertindak balas, meningkatkan pelaburan dalam penyelidikan dan pembangunan, dan menambah baik produk sokongan, seperti pembangunan pelbagai jenis aksesori, dan lain-lain., untuk mencapai nasionalisasi bahan berkaitan, mengurangkan monopoli keluaran asing, untuk memastikan pembangunan dan aplikasi teknologi pembuatan paip keluli komposit Berbaris China.