مقدمة
تعتبر خطوط أنابيب النفط والغاز وأنظمة النقل بمثابة شريان الحياة الذي يربط بين حقول النفط والغاز ومصانع المعالجة والأسواق الاستهلاكية، بما في ذلك خطوط الأنابيب الأرضية -المسافات الطويلة وخطوط أنابيب التجميع والنقل وأنظمة توزيع الغاز ومرافق المحطات ذات الصلة. تحتاج هذه الأنظمة إلى عبور البيئة الجغرافية المعقدة والمنطقة المناخية، والصمود أمام اختبار-وسائط نقل الضغط العالي، والحمل الخارجي والتآكل البيئي على مدار العام، وتتطلب درجة عالية جدًا من الموثوقية والمتانة للمواد.
المزايا والميزات الرئيسية
توازن بين القوة الفائقة والمتانة-.
لقد حقق فولاذ خطوط الأنابيب الحديثة، مثل X70 وX80 وحتى X100، توازنًا مثاليًا بين القوة والمتانة من خلال السبائك الدقيقة والدرفلة الخاضعة للتحكم وعمليات التبريد الخاضعة للرقابة. القوة العالية يمكن أن تقلل من سمك جدار الأنبوب وتقلل من تكلفة المواد والنقل؛ المتانة العالية (خاصة المتانة في درجات الحرارة المنخفضة) يمكن أن تمنع الكسر الهش لخطوط الأنابيب تحت الضغط العالي أو درجات الحرارة المنخفضة أو الكوارث الجيولوجية، وتضمن النقل الآمن للوسائط.
أداء لحام ممتاز وراحة في البناء
لقد تم تصميم فولاذ خطوط الأنابيب بتركيبة خاصة ومكافئ منخفض الكربون وأداء لحام ميداني ممتاز ومقاومة للتشقق في منطقة اللحام. يتيح ذلك لمئات أو حتى آلاف الكيلومترات من خطوط الأنابيب تنفيذ عمليات لحام محيطية فعالة، ويضمن تطابق الخواص الميكانيكية لخط اللحام بأكمله مع المعدن الأساسي، وهو الأساس الفني -لإنشاء مشاريع خطوط الأنابيب على نطاق واسع.
مقاومة قوية للتآكل
نظرًا لتآكل وسائط النقل (مثل النفط الحامض والغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين) وبيئة التربة، يمكن تحقيق الدفاع متعدد المستويات-باستخدام سبائك الفولاذ المقاومة للتآكل-، أو إضافة-طلاء مضاد للتآكل على الجدار الداخلي لأنابيب الفولاذ الكربوني، بالإضافة إلى تقنية الحماية الكاثودية. يمكن لفولاذ خط أنابيب التكسير الناجم عن الهيدروجين (HIC) والتكسير الناتج عن إجهاد الكبريتيد (SSCC) المستخدم في البيئة الحمضية أن يقاوم بشكل فعال تآكل كبريتيد الهيدروجين من خلال التحكم الصارم في نقاء الفولاذ وبنيته المجهرية.
قدرة جيدة على تشوه البلاستيك والقدرة على التكيف.
تحتاج خطوط الأنابيب الموضوعة في منطقة الزلازل أو منطقة التربة المتجمدة أو منطقة الانهيارات الأرضية المغمورة إلى تحمل ضغط كبير ناتج عن إزاحة الأرض. يتميز فولاذ خطوط الأنابيب المعتمد على تصميم الانفعال (مثل الفولاذ عالي الانفعال X80) بقابلية تشوه أعلى، مما يمكنه امتصاص -الضغط في الموقع من خلال التشوه البلاستيكي، وتجنب الكسر والتكيف مع الظروف الجيولوجية المعقدة.
عادي التطبيقات
الخط الرئيسي لخط أنابيب نقل الغاز لمسافات طويلة-.
يتم استخدام درجة الفولاذ X80 على نطاق واسع، حيث يبلغ قطر الأنبوب 1422 مم وضغط العمل 12 ميجا باسكال. إنها المادة الأساسية لتحقيق المشاريع الكبرى مثل "نقل الغاز من الغرب-إلى-الشرق".
خط أنابيب تحت الماء
يتم استخدام -فولاذ خطوط الأنابيب ذو الجدران السميكة الذي يتمتع بقدرة أعلى وصلابة ومقاومة للانهيار الخارجي، وغالبًا ما يتم تجهيزه بطبقة خارجية من الخرسانة ذات ثقل موازن لمنع الطفو.
شبكة خطوط أنابيب الغاز الحضرية
تستخدم أنابيب PE في الغالب في شبكات خطوط الأنابيب ذات الضغط المتوسط والمنخفض، لكن الأنابيب الفولاذية لا تزال تستخدم في الخطوط الرئيسية ذات الضغط العالي والعقد الرئيسية، وبعضها من درجات الفولاذ X52 أو X60 ذات المتانة الجيدة.
تجميع ونقل خطوط الأنابيب في حقول النفط والغاز الحمضية
تم اعتماد فولاذ خطوط الأنابيب مع مقاومة التشقق والتآكل الناتج عن إجهاد الكبريتيد المتوافق مع معيار NACE MR0175/ISO 15156 خصيصًا.
وصف المنتجات
مرافق التكرير والمعالجة عبارة عن مجمعات صناعية ضخمة تعمل على تحويل النفط الخام إلى بنزين وزيت ديزل وكيروسين الطائرات والمواد الخام الكيميائية وغيرها من المنتجات من خلال سلسلة من العمليات الفيزيائية والكيميائية المعقدة مثل التقطير الجوي والتقطير الفراغي والتكسير الحفزي والمعالجة الهيدروجينية والإصلاح. جوهرها هو جميع أنواع المفاعلات والأبراج والحاويات والمبادلات الحرارية وخطوط أنابيب العمليات المعقدة في بيئة درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي والتعرض للهيدروجين والوسائط المسببة للتآكل.
المزايا والميزات الرئيسية
الاستقرار المادي في ظل ظروف العمل القاسية
تعمل مفاعلات الهدرجة، وفواصل الضغط العالي- وغيرها من المعدات عند درجة حرارة عالية (400-500 درجة)، وضغط مرتفع (10-20 ميجا باسكال) وضغط جزئي عالي للهيدروجين. اختر 2.25Cr-1Mo (مثل SA387 Gr.22)، أو 3Cr-1Mo أو حتى فولاذ Cr-Mo المحسن. تتمتع هذه المواد بقوة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، ومقاومة للتآكل الهيدروجيني ومقاومة التقصف الهيدروجيني، وهي جوهر ضمان سلامة عملية الهدرجة.
أداء شامل لمقاومة التآكل في العديد من البيئات
تآكل حمض النفثينيك، وتآكل كبريتيد الهيدروجين الرطب عند درجة حرارة منخفضة، وتكسير إجهاد حمض البوليثيونيك، وما إلى ذلك. ووفقًا لمبدأ "اختيار المواد وفقًا للتآكل"، فإن الفولاذ الكربوني (أداء عالي التكلفة)، وسبائك الصلب Cr-Mo (مقاومة درجات الحرارة العالية للكبريت/الهيدروجين)، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (مثل مقاومة حمض النفثينيك 316L)، والفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (إجهاد أيون الكلوريد) المقاومة للتآكل) والسبائك القائمة على النيكل- (المستخدمة في البيئات الأكثر قسوة) يتم اختيارها بشكل شامل لتكوين نظام اقتصادي وفعال لحماية المواد.
تصنيع وصيانة ممتازة
يتم تصنيع معدات التكرير والكيماويات على نطاق واسع-في الغالب عن طريق اللحام التجميعي في الموقع-. تضمن قابلية اللحام الجيدة وعملية المعالجة الحرارية الناضجة للصلب إمكانية تصنيع وإصلاح الأبراج والمفاعلات العملاقة بشكل موثوق. تعتمد العمليات مثل إصلاح العيوب وتبطين الأسطح في الصيانة الدورية أيضًا بشكل أساسي على قابلية لحام الفولاذ.
اقتصاد واسع النطاق ونظام قياسي ناضج
بدءًا من الفولاذ الكربوني العادي وحتى السبائك الخاصة، شكل الفولاذ نسبًا كاملاً من حيث السعر-الأداء، مما يوفر حلاً مرنًا واقتصاديًا لاختيار المعدات في البيئات المسببة للتآكل ودرجات الضغط المختلفة. قامت معايير ASME وAPI وGB وغيرها من المعايير بوضع مواصفات تفصيلية للمواد وتصميم وتصنيع وفحص الفولاذ للتكرير والصناعة الكيميائية، مما يضمن الجودة والسلامة التي يمكن التحكم فيها على المستوى العالمي.
عادي التطبيقات
مقدمة
يعد تطوير النفط والغاز في الخارج بمثابة الحدود أمام البشرية للحصول على الموارد من المياه العميقة -والعميقة للغاية، وتشمل مرافقها المنصات الثابتة (السترات)، وأجهزة تخزين وتفريغ الإنتاج العائمة (FPSO)، والمنصات شبه الغاطسة- وأنظمة الإنتاج تحت الماء. تجلب البيئة البحرية تحديات الحمل والتآكل الشديدة المتمثلة في الرياح والأمواج والتيارات والجليد والزلازل و-الضغط العالي في أعماق البحار-، وتصل متطلبات أداء المواد الإنشائية إلى ذروة الصناعة.
المزايا والميزات الرئيسية
قدرة تحمل هيكلية لا مثيل لها ومقاومة التعب.
تحتاج الهياكل الرئيسية للمنصات البحرية، مثل السترات ووحدات الهيكل، إلى تحمل أحمال دورية ضخمة من الرياح والأمواج والتيارات، وقد تواجه مئات الملايين من دورات الإجهاد في حياتها التصميمية. يعد استخدام فولاذ المنصات البحرية عالي القوة والمتانة (مثل الفولاذ من الدرجة E36 وE40 وF) وإيلاء اهتمام خاص لمقاومة التعب في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة أمرًا أساسيًا لمنع الهيكل من التشقق وتوسيع الفشل تحت الحمل المتناوب.
صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة
في منطقة القطب الشمالي أو منطقة البحر البارد، يجب أن يظل الفولاذ يتمتع بصلابة كافية عند درجة حرارة محيطة منخفضة للغاية (مثل -40 درجة مئوية و-60 درجة مئوية) لمنع الهيكل من الكسر الهش عند درجة حرارة منخفضة. من خلال التحكم الصارم في المعادن والمعالجة الحرارية، يعد إنتاج ألواح فولاذية تلبي المتطلبات المحددة لطاقة تأثير شاربي عند درجة حرارة منخفضة شرطًا أساسيًا للتطوير القطبي.
تآزر قوي بين مقاومة التآكل بمياه البحر والحماية
تشكل منطقة الغلاف الجوي البحري ومنطقة الرش (التآكل الأكثر خطورة) ومنطقة الغمر الكلي ومنطقة الطين البحري بيئة تآكل معقدة. بالإضافة إلى اختيار فولاذ منخفض-سبائك عالي القوة-مقاوم للتآكل بمياه البحر، فمن الضروري الاعتماد على نظام الحماية المشترك "للطلاء الثقيل المضاد للتآكل-+الحماية الكاثودية (الأنود المضحي أو التيار المؤثر)". وباعتباره الجسم المحمي للحماية الكاثودية، فإن التوصيل الكهربائي للفولاذ ومطابقته الكهروكيميائية مع المواد الأنودية هي أساس العمل الفعال للنظام.
أداء خاص للتكيف مع المياه العميقة وبيئة الضغط العالي
تتحمل صوامع أعماق البحار ورؤوس الآبار تحت الماء وغرف الضغط ضغطًا هيدروستاتيكيًا مرتفعًا للغاية. من الضروري استخدام-أنابيب فولاذية سميكة الجدران ومنتجات فولاذية خاصة ذات قوة إنتاجية عالية، ونسبة إنتاجية منخفضة، وصلابة جيدة للكسر، ومقاومة للانهيار الخارجي. يعد أداء المواد من حيث النقاء والتوحيد والاتجاه Z (اتجاه السُمك) مهمًا بشكل خاص لمنع تمزق الطبقات.
عادي التطبيقات
- عمود الساق والهيكل الرئيسي لمنصة الغلاف: يتم استخدام عدد كبير من فولاذ المنصات البحرية المطابقة لمعايير API 2W و2Y، مثل ألواح الصلب E36/E40 بسماكة تتجاوز 100 مم، ويتم إجراء اختبارات أداء الاتجاه Z - الصارمة.
- هيكل FPSO والوحدة العلوية: الهيكل مصنوع من الفولاذ البحري عالي القوة-، ووحدة المعالجة العلوية مصنوعة من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المنخفض- أو الفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا للظروف المتوسطة.
- خط الأنابيب البحري ونظام الرفع: تم اعتماد فولاذ خط الأنابيب البحري X65/X70 بمعامل تصميم أعلى. تستخدم صوامع المياه العميقة-أنابيب فولاذية ذات جدران سميكة-عالية القوة-أو طبقات مدرعة فولاذية في صوامع مركبة مرنة.
|
|
|
- شجرة عيد الميلاد والمشعب تحت سطح البحر: مكونات محمل الضغط الأساسي-مصنوعة من سبائك فولاذية عالية-منخفضة القوة-مطرقة (مثل AISI 4130/4140)، والجدار الداخلي مغطى بطبقة من سبيكة مقاومة للتآكل- أو طبقة حماية.
|
|
|
