Denizaltı petrol ve gaz taşımacılığında Kaplamalı çelik boru uygulaması

Denizaltı petrol ve gaz taşımacılığında Kaplamalı kompozit çelik boru uygulaması

Açık deniz petrol ve gaz sahalarının geliştirilmesi, Çin için önemli bir enerji garantisi olarak endüstriyel üretim ve ekonomik kalkınmada önemli bir rol oynamalıdır.. Açık deniz petrol ve gaz sahası geliştirmenin önemli bir süreci olarak, petrol ve gaz taşımacılığı, petrol ve gaz kaynaklarının kullanımı ile ilgilidir.. Daha fazla karbondioksit bulunması nedeniyle, petrol ve gaz ortamında hidrojen sülfür ve diğer gazlar, boru hattı tarafından seçilen sıradan karbon çeliği ve alaşımlı malzemeler genellikle paslanır, petrol ve gaz taşıma işini etkileyen ve nakliye güvenliğini etkileyen; Ve petrol ve gaz taşımacılığının özelliklerine göre, genel olarak seçilen boru hattı, içinde hiçbir korozyon ve sızıntı arızasının meydana gelmemesini sağlayabilmelidir. 20 yıl, ve çalışma sırasında mümkün olduğunca az bakım yapılmasını veya hiç bakım yapılmamasını sağlayabilir. Bu nedenle, Korozyon sorunları ve uzun vadeli güvenli kullanım sorunları elde etmek için mevcut malzeme ve işlemlerle birlikte petrol ve gaz taşımacılığı için uygun boru uygulamalarının seçilmesi özellikle önemlidir.. Karbon çelik boru ve alaşımlı borunun avantajları ile birlikte, cangzhou BORU KAPLI yukarıdaki sorunlara iyi bir çözümdür, ve genellikle yurtiçinde ve yurtdışında bu tür boruların petrol ve gaz taşıma korozyonu ve uzun süreli kullanım sorununu çözmek için mükemmel bir malzeme olduğuna inanılmaktadır., ve spesifik araştırma ve ilerleme aşağıdaki gibidir.

1 Clad Lined çelik borunun ana üretim sürecinin araştırma ilerlemesi ve analizi

Kaplamalı kompozit çelik boru, esas olarak taban borusu ve iç boru borusundan oluşur.. Aralarında, temel boru esas olarak karbon çelik boru veya düşük alaşımlı çelik borudan oluşur, ve işlevi esas olarak iç boruyu ve sıkıştırma direncini desteklemektir., iç astarın ana malzemesi paslanmaz çelikten oluşurken, demir-nikel alaşımı ve diğer korozyona dayanıklı malzemeler, ve ana işlevi, boru hattının hizmet ömrünü artırmak için petrol ve gaz ortamında bulunan aşındırıcı maddeler tarafından boru hattının korozyonuna direnmektir.; İç astar için, işleme teknolojisinin özelliklerine göre, ayrıca bir iç kaplama tabakası veya astar olarak da adlandırılabilir., ve spesifik yapı Şekilde gösterilmektedir 1.

Kapsamlı mevcut durum, Temel boruya ve malzeme kompozit modunun iç tabakasına göre astarlı kompozit çelik boru, mekanik kompozit olarak ayrılabilir. (astar kompozit boru) ve metalurjik kompozit (iç kompozit boru), Amerikan Petrol Enstitüsü standartlarına göre, mekanik kompozit ana işleme ve kalıplama teknolojisi hidrolik kompozittir, soğuk çekme kompozit, parlama bileşimi, vb., ve metalurjik kompozit esas olarak sıcak ekstrüzyon kompozitine sahiptir, sıcak haddeleme kompozit, santrifüj döküm kompozit, vb. Spesifik süreç ve avantajlar ve dezavantajlar Tablo'da gösterilmiştir. 1.

tablo 1 Ortak Kaplamalı kompozit çelik boru işleme teknolojisi karşılaştırma tablosu

Yukarıdaki özelliklerle birlikte, Çin, Astarlı kompozit çelik boruların araştırılması ve üretiminde büyük ilerleme kaydetti.. Yıllar sonra, çeşitli boru üreticileri çok sayıda araştırma yaptı, metal borulara çok sayıda alaşım elementi eklemek gibi, böylece boruların mukavemeti ve aşınma direnci önemli ölçüde iyileştirilebilir. Genel konuşma, Japonya gibi, Amerika Birleşik Devletleri ve diğer ileri teknolojiler ve standartlar, petrokimya endüstrisinde ve nükleer endüstride astarlı kompozit çelik boruların üretiminde kullanılmıştır., ve enerji santrallerinin, madenlerin ve diğer yüksek aşınma ortamlarının gereksinimlerini karşılamak için. Aynı zamanda, literatür raporlarına göre, sıcak haddeleme + Japonya'da geliştirilen ve araştırılan soğuk şekillendirme işlemi, Astarlı kompozit çelik boruların etkin işlenmesini gerçekleştirmiştir., mükemmel teknoloji ile, güvenilir kalite, güçlü korozyon direnci ve basınç direnci, ve kimyasalda büyük bir değer oynadı, petrol ve gaz sahaları.

2 Kaplamalı kompozit çelik boru performans gereksinimleri ve uygulama analizi

2.1 Baz boruların malzeme gereksinimleri ve mekanik özellikleri üzerine araştırma

gereksinimlerine göre API 5LD-2015 Standart, Astarlı kompozit çelik boruların üretimi için karbon çeliği veya düşük alaşımlı dikişsiz çelik borular seçilir., ve ısıl işlemle yapılır, germe, ezme ve diğer işlemler. Kaplamalı kompozit borular için, astar borusunu monte etmeden önce alt tabaka üzerindeki Charpy darbe testinin, taban borusunun muayenesini gerçekleştirebileceği ve borunun sağlamlığını garanti edebileceği bulunmuştur.. Bu yöntem, API5LD-2015 standardının gerektirdiği, çapı 508 mm'den fazla olan ve çelik kalitesi X52 veya üzeri olan boru hattının düşürme çekiç testinin amacı ile tutarlıdır., ve bu test yönteminin kullanılması borunun performansını etkili bir şekilde sağlayabilir.. ancak, daha güçlü korozyon direncine ve daha yüksek basınç derecelerine sahip bazı uygulamalar için, Amerika Birleşik Devletleri, çalışmada yüksek sıcaklık çekme performansı testi gerekliliklerini ortaya koymuştur., ve Çin de bunu uyguladı. Örneğin , Guangzhou Panyu'nun boru seçiminde 35-1/35-2 petrol ve gaz sahası, yüksek sıcaklıkta çekme performansının testi önerilmiştir, ve petrol ve gaz alanında seçilen X65 dikişsiz boru, 419MPa'da kırılmama gerekliliğine dayanmasını gerektirir. 103 ° C. Çin'in petrol ve gaz sahalarında ve diğer korozyona dayanıklı ve yüksek basınçlı alanlarda boru seçiminin, taban borunun malzeme gereksinimleri üzerindeki kısıtlamaları güçlendirdiği görülebilir., borunun kalitesini ve medya taşımacılığının güvenliğini sağlamak.

2.2 Boru malzemelerinin kullanımının ve ana borunun iç kaplamasının korozyon direncinin analizi ve incelenmesi

Astarlı kompozit çelik boru astar tabakası, taşıma ortamı ile doğrudan temas halindedir., ve korozyon önleyici performansı önemli bir göstergedir, malzeme seçiminde tam olarak dikkate alınması gereken. Örneğin , API5LD-2015 standart gereksinimleri, Kaplamalı kompozit çelik boruların astar tabakası için kullanılan malzemeleri açıkça belirtir., paslanmaz çelik ve korozyona dayanıklı alaşım malzemeleri dahil, östenitik paslanmaz çelik gibi, ferronikel alaşımı ve benzeri. Bu tür malzemelerin seçimi için, Her üretici ve boru üreticisi, kimyasal özelliklerinin ve mekanik özelliklerinin API5LD-2015 standardının gereksinimlerini karşılamasını sağlamak için taşıma ortamının özel koşullarıyla birlikte uygun malzemeyi seçmelidir.. Örneğin , Yacheng Oil and Gas Field Company tarafından seçilen iç astar tabakası, demir-nikel alaşımlı bir Astarlı kompozit çelik borudur., petrol ve gaz ortamında bulunan CO2 ve H2S maddeleri tarafından boru hattının korozyonunu etkin bir şekilde sağlayan.

Yukarıdaki düşüncelere dayanarak, Taşıma ortamının türüne ve korozyon sertliğinin derecesine göre astar tabakasının seçimi anahtardır., SY/T'deki astar tabakasının malzeme gereksinimleri gibi 6855-2012 Standart, Hükümler, astar tabakası ana metalinin ve kaynağının ISO hükümlerine uygun olmasını gerektirir. 15156-2015, ve kükürt stres çatlaması ve korozyon çatlaması özelliklerine sahip olmalıdır.; Aynı zamanda, malzeme seçiminin ortamın parametrelerine göre yapılması gerektiğine dikkat çekilmiştir., performansını ve gereksinimlerini sağlamak için sıcaklık ve basınç.

2.3 Clad Lined çelik boruların diğer performans gereksinimleri ve araştırma ilerlemesi

Kompozit borular için, iç katman ile dış katman arasındaki bağlanma gücü anahtardır, aynı zamanda kompozit borunun önemli performans göstergelerine aittir., gerçek uygulama ve işleme uygun bir şekilde ölçülmelidir, API5LD-2015 standardı gibi yapıştırma kuvvetinin gereksinimlerini netleştirmek için, ASTM A264-2012 standart kesme mukavemeti testinin kullanımına işaret ederek, yapıştırma gücünün gereksinimleri karşıladığından emin olmak için. Standart gereksinimlere göre, test bir parti halinde yapılmalıdır 50 performansını sağlamak için çelik borular. ancak, mekanik kompozit işlemle işlenen borular için, astar tabakası ve taban borusu arasında makroskopik bir boşluk var, boşluk hava veya yabancı maddelerle karışmış gibi, sıkılık üzerinde ciddi bir etkisi olacaktır. Örneğin , Çalışmada, taşıma ortamının sıcaklığı çok yüksek olduğunda bulunmuştur., taban borusu ve astarın genleşme katsayısı farklıdır, astarın dengesizliğine neden olmak kolaydır, vb., Ağır vakalarda çökme ve şişmeye neden olabilen, medya ulaşımını etkileyecek. Yukarıdaki problemler için, bilim adamları, çalışmada bileşik işlem parametrelerini ayarlamak için sonlu elemanlar hesaplamasını kullandılar., yüksek sıcaklıktaki öküz ve astarın ayrılmasını etkili bir şekilde çözen. Ayrıca, taban borusu ve astar için farklı metal türleri kullanıldığında, kaynak işlemi süreci, astar tabakasının ve iç kaplama kaynağının korozyon direncini sağlamalıdır., ve temel borunun mekanik özellikleri dikkate alınmalıdır., ve kaynak zorluğu daha fazladır. Bunun için, bilim adamları çalışmada düşük alaşımlı kaynak teli kullanıyor, çünkü elektrokimyasal potansiyel temelde aynıdır, kaynak korozyondan daha az etkilenir, bu sadece kaynak maliyetini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda geçiş tabakası kaynağının çatlamasını da önler, fiili üretimde belirli bir uygulama değerine sahip olan.

3 Clad Lined çelik borunun deniz altı petrol ve gaz taşımacılığında uygulanması ve ekonomik analizi

3.1 Denizaltı petrol ve gaz taşımacılığında Kaplamalı kompozit çelik boru uygulaması üzerine araştırma

Kaplamalı kompozit çelik boru, mükemmel mekanik özelliklere ve korozyon direncine sahiptir, değerli metallerden tasarruf sağlamak ve maliyetleri düşürmek için özel koşullarla birlikte boru seçiminde uygun malzeme seçilmelidir., ve verimlilik yoğunluğunu iyileştirmek. Yabancı petrol ve gaz sahalarında seçilen astarlı kompozit çelik boru malzemesi 200,000 ton, Japon NKK şirketi tarafından kullanılan Cu-Ni alaşımlı kompozit boru gibi, deniz suyu için güçlü korozyon direncine ve kaynaklanabilirliğe sahiptir, ve deniz suyu tuzdan arındırma sisteminin giriş borusunda yaygın olarak kullanılmaktadır.. Aynı zamanda, 316L'nin Çin'in Tarım petrol sahasında astarlı Astarlı kompozit çelik boru olarak uygulanması, petrol ve gaz taşımacılığının sağlanmasında olumlu bir rol oynadı., onarım ve bakım sayısını azaltmak, ve işletmelerin ekonomik yararlarının sağlanması. ancak, Genel olarak, uygulamasında hala eksiklikler var, temel boru gibi, mevcut API 5LD-2015 standardı, Kaplamalı kompozit çelik borunun karşılaması gereken minimum gereksinimleri şart koşar, ancak petrol ve gaz gibi diğer ulaşım ortamlarında bulunan farklı aşındırıcı maddeler ve konsantrasyonlar nedeniyle, korozyon derecesi farklıdır, ve bazı maddelerin taşınması güvenliğini garanti edemez.; Ayrıca, temel borunun tokluk indeksi, temel borunun önemli bir gereksinimidir, ve mevcut standart açıkça öngörülmemiştir, ve belirli güvenlik riskleri olabilir. astar açısından, mevcut standart, CO2 ve H2S ortamlarında kullanılan malzemeleri listelememektedir., ve aşındırıcılık, bu tür malzemelerin hizmet ömrünün anahtarıdır.; Bu nedenle, Gerçek seçim, malzeme seçimini ve kullanım güvenliğini sağlamak için kapsamlı çalışma koşulları ve çevre koşulları analizi olmalıdır..

3.2 Deniz altı petrol ve gaz taşımacılığı uygulamalarında Kaplamalı kompozit çelik boruların ekonomik avantajlarının analizi

Mevcut açık deniz petrol ve gaz ortamı taşımacılığından, boru hattı korozyon ortamının kontrol önlemleri esas olarak aşağıdaki kategorileri içerir: Öncelikle, karbon çelik borulara korozyon önleyiciler eklenir; İkinci, iç kaplama malzemesi kullanımı; Üçüncü, paslanmaz çelik ve korozyona dayanıklı malzemelerin kullanımı; Dördüncü, cangzhou Kaplı Astarlı kompozit çelik borular. Yukarıdaki şekillerde, korozyon önleyiciler, tüpteki ortamdaki değişiklikler nedeniyle verimliliği etkileyecektir., ve malzeme ve işçilik maliyetleri yüksektir; İç kaplamanın kaynak yerindeki sabitleme teknolojisi mükemmel değil, ve belli bir risk var; Paslanmaz çelik pahalıdır ve açık deniz petrol ve gaz sahası uygulamalarında büyük bir ekonomik riske sahiptir.. Kaplamalı kompozit çelik boru, güçlü mekanik dayanıma ve korozyon performansına sahiptir., bariz avantajları var, ve belirli bir uygulama değerine sahiptir. Ekonomik fayda analizi açısından, Astarlı kompozit çelik boru kullanmanın maliyeti daha yüksek olmasına rağmen, sonraki aşamada bakım maliyeti daha azdır, ve güvenli ve güvenilir, yukarıdaki üç şema ile karşılaştırıldığında, yatırım maliyeti daha azdır, özellikle kullanım süresi aşıldıktan sonra ekonomik faydalar daha belirgin olduğunda 10 yıl. Aynı zamanda, Astarlı kompozit çelik boru üretim süreci ve malzemesi farklıdır, ve değer farkı da büyük, şu anki ortak Astarlı kompozit çelik boru fiyatı gibi 7000 ~ 25000 Amerikan doları / Ton, fiyat farkı daha büyük. Bu nedenle, her açık deniz petrol ve gaz sahasının boru hattı taşımacılığında, Uzun süreli güvenilir kullanım sağlamak için ilgili korozyon ortamı birleştirilmelidir., ve ekonomik astar tabakası korozyon direncini sağlamak ve ekonomik gereksinimleri karşılamak için seçilmelidir., ve ortamın güvenli taşınmasını sağlamak.

4 Çözüm

Özetle, Astarlı kompozit çelik borular, deniz petrol ve gaz taşımacılığında önemli bir değere sahiptir.. Şu anda, Çin'in Astarlı kompozit çelik boru teknolojisi büyük ilerleme kaydetti, ancak bazı alanlar ile uluslararası düzey arasında hala belirli bir boşluk var.. Çin'in Astarlı kompozit çelik boru üretim teknolojisinin gelişmesini sağlamak için, devlet ve işletmeler yanıt vermek için etkili önlemler almalıdır., araştırma ve geliştirmeye yatırımı artırmak, ve destekleyici ürünleri geliştirmek, çeşitli aksesuarların geliştirilmesi gibi, vb., ilgili malzemelerin millileştirilmesini sağlamak, yabancı ürünlerin tekelini azaltmak, Çin'in Astarlı kompozit çelik boru üretim teknolojisinin geliştirilmesini ve uygulanmasını sağlamak.