Offshore naftno-gasični cevi: Zašto su super dupleks 2507 bezšivne cijevi najbolji izbor za podmorske pupčane cijevi

Offshore naftno-gasični cevi: Zašto su super dupleks 2507 bezšivne cijevi najbolji izbor za podmorske pupčane cijevi

Podmorski čvorovi su životna žica za dubokovodnu proizvodnju nafte i plina. Oni prenose vodene tekućine, kemikalije (metanol, inhibitori korozije), električnu energiju i optičke vlakna iz platforme domaćina do podmorske stabla, kolektorja ili Božićnog drveta. Jedan pupak može se protezati 10, 30 ili čak 100 kilometara preko morskog dna. Ako ne uspije, proizvodnja prestaje, a troškovi popravka idu u milijune dnevno.

Izbor pravog materijala za čelične cijevi unutar ovih pupka nije sitni detalj, već je odluka od ključne važnosti. I u cijeloj industriji, jedna legura je postala nesporni standard: Super Duplex 2507 (UNS S32750) bezšivim cijevima.

U ovom članku objašnjavamo zašto 2507 dominira u podvodnim upotrebi u čvoru, kako se uspoređuje s alternativama kao što su 316L, 2205 i legure s visokim niklskim sadržajem te što inženjeri trebaju uzeti u obzir prije nego što ga specifikuju.

Što je to podvodni pupak i zašto je tako zahtjevan?

Popijalni je sastavni dio. U svojoj jezgri su više cevi od nehrđajućeg čelika (obično 1⁄4 "do 1" OD) za transport tekućine, okružene električnim kablovima, oklopnim žicama i polimernim omotačima. Čelične cijevi moraju izdržati:

• Vanjski pritisak Na dubini od 3.000 metara, vanjski pritisak premašuje 300 bara. Otpornost na kolaps je nepredstavljiva.

• Unutarnji tlak Hidrauličke upravljačke tekućine mogu se pritiskati na 500 bara ili više.

• Dinamičko opterećenje Umoranost od kretanja plovila, valova i struja.

• Korozijski Vanjština morske vode, a unutrašnjost ponekad kiselosti, hlora ili tekućine bogate CO2.

• Rizik od krtanja zbog vodika Katodni zaštitni sustavi mogu generirati vodonik na površini cijevi.

Ne postoji jedna osobina koja definiše uspjeh. Materijal mora imati ravnotežu između snage, otpornosti na koroziju, performansi na umor i zavarivosti. Super Duplex 2507 pogodi sve te mete.

Zašto Super Duplex 2507? Ključne osobine

1. za Izvanredna snaga Tanji zidovi, lakši pupak

"Stručnost" je visina od 50 mm ili veća od 10 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili veća od 100 mm ili Usporedi to s:

• 316L austenitni nehrđajući: 220 MPa (32 ksi)

• U slučaju da je to potrebno, za upotrebu u proizvodnji električne energije, mora se upotrebljavati:

• 625 (slagavinu nikla): 415 MPa (60 ksi) ali mnogo teži i skuplji

Veća snaga omogućuje da zid cijevi bude tanji za istu vrijednost puknuća i urušavanja. Tanji zid znači:

• U skladu s člankom 3. stavkom 2.

• Lakši pupak lakše rukovanje, manje vremena na plovilu, niži troškovi instalacije

• Više cijevi po pupčanom promjeru veća funkcionalna gustoća

Za dubokovodnu pupku, cijev 2507 može se dizajnirati sa debljinom zida od 0,71,2 mm, gdje bi 316L trebao 1,52,5 mm. Više od 20 km pupčane ploče, razlika je stotine tona čelika.

2. - Što? PREN > 40 Prava otpornost na morsku vodu

"Sredstva za obradu" su: Za 2205: ~ 3436. Za 316L: ~ 2426.

Ako je vrijednost PREN iznad 40, to je industrijski prag za super duplex i ukazuje da legura može neodređeno vrijeme odoljeti koroziji u toploj morskoj vodi čak i pod biopolimiranjem ili naslagama. U slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitivanje se provodi na temelju ispitivanja iz stavka 1. Razpone se mogu formirati na kontaktnim točkama s oklopnim žicama ili razdaljinama. 2507s PREN lako premašuje 4042 koji je potreban za ove uvjete.

3. Slijedi sljedeće: U slučaju da se ne primjenjuje, to se može smatrati neispravnim.

CCT za 2507 u morskoj vodi je otprilike 3545°C. To znači da čak i na tropskim temperaturama morskog dna (do 30°C u blizini hidrotermalnih izvorišta ili u Arapskom zaljevu), 2507 neće pretrpjeti napad pukotina. Za razliku od toga, 2205 ima CCT od ~ 15 20 °C prihvatljiv za hladne sjeverne vode, ali rizičan u toplim plitkim poljima.

4. - Što? Odolnost na slomivost vodika

U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 3. stavkom 2. CP sustavi na podvodnim cijevovodima i čvorovima ubijaju negativni napon, koji može generirati atomski vodonik na površini čelika. Ako je metal osjetljiv, vodik se difuziše i uzrokuje pukotine (HIC ili HE).

U slučaju da je proizvodnja odvojena od proizvodnje, potrebno je utvrditi razinu i razinu otpada. Dupleksne vrste su osjetljivije, ali 2507 je opsežno testiran prema NACE MR0175 / ISO 15156 za kiselu uslugu i CP okruženja. Uz odgovarajuću mikrostrukturnu kontrolu (ne više od 40% ferita, čiste granice), 2507 se može pouzdano koristiti. Stotine projekata s pupkom su to dokazali.

- Pet. Uloga u vezi s umorom Dinamička usluga preživljavanja

Podmorski čvorovi prolaze kroz milijune ciklusa opterećenja zbog podizanja broda, struja i vibracija izazvanih vrtlogom. Duplex 2507 ima otpornost na umor u morskoj vodi od približno 400500 MPa pri 107 ciklusa (u zavisnosti od stanja zareza i zavarivanja). To je usporedljivo s 625 i daleko bolje od 316L (koji pati od niske granice izdržljivosti i interakcije korozije-umora).

2507 vs. alternativni materijali za pupčane cijevi

Ključna ideja: 2507 nudi najbolju kombinaciju za većinu podvodnih pupčanica. 2205 je slab u otpornosti na pukotine za tople duboke vode. 316L nije siguran. 625 je tehnički superioran, ali ekonomski neproizvodljiv za velike dužine. 2507 je na mjestu.

Proizvodnja: Bezšivne i zavarivene cijevi za pupčane

Podmorske pupčane cijevi su gotovo uvijek bez režeci - Što? -Zašto? -Zašto? Dva razloga:

1. Ne uključuje uzdužni šav za zavarivanje Čak i uz potpunu nedestruktivnu provjeru, šav za zavarivanje u zavarivoj cijevi potencijalno je mjesto početka umora. U pupkovima se vidi savijanje i torzija; šav za varenje stvara koncentraciju napona.

2. Odolnost na kolapse Bezšivne cijevi imaju jednakiju debljinu zida i nemaju promjene zone koje su pod utjecajem toplote. Pod vanjskim pritiskom, snaga kolapsa je veća i predvidljivija.

U slučaju da je proizvodnja proizvoda u skladu s člankom 2. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 2. točkom (b) ovog članka, u skladu s člankom 2. točkom (c) ovog članka, u skladu s člankom 2. točkom (b) ovog članka, u skladu s člankom 2. točkom (c) ovog članka, u Proces zahtijeva strogu kontrolu temperature izgaranja (10401120 °C) i ugasivanja rastvora kako bi se spriječile intermetalličke faze (sigma, chi) koje uništavaju otpornost na koroziju.

Za pupčane dužine (često 515 km kontinuirano), cijevi se isporučuju u s druge vrste ili ravne dužine. Za vrtanje je potrebna pažljiva kontrola tvrđanja 2507 tvrđa brže od austenitnih legura, pa je možda potrebno srednje izgaranje.

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

U slučaju da se za potrebe za proizvodnjom 2507 bezšivnih cijevi za podmorsku puškarsku službu zahtijevaju:

Osim toga, za servis pupka, mnogi projekti zahtijevaju mjerenje rezidualnog napona (difrakcijom rendgenskih zraka ili bušenjem rupa) i testiranje zamora za reprezentativne uzorke cijevi.

Česti propusti I kako ih izbjegavati

Troškovi i vrijednost Argument o životnom ciklusu

Super Duplex 2507 bezšivne cijevi koštaju otprilike 60~80% više po kg od 316L, a 15~25% više od 2205. Ali u pupčanoj bolesti, cijena cijevi je dio ukupne cijene sustava. Prava vrijednost dolazi od:

• Pouzdanost Jedini kvar pupka na dubini od 2.000 m može koštati 510 milijuna dolara za popravak (intervencija ROV-a, zamjena dijelova, gubitak proizvodnje). 2507 dramatično smanjuje taj rizik.

• Duži životni vijek Polja sada imaju cilj 30~40 godina života. 316L ne može preživjeti to. 2205 može preživjeti u hladnoj vodi, ali 2507 je sigurna za budućnost.

• Manji prečnik Veća čvrstoća omogućuje tanje zidove i ponekad manji ukupni pupčani prečnik, štedeći vrijeme na oklopnom čeliku, pokrivanju i instaliranju plovila.

Veliki operateri (BP, Shell, Equinor, Total) standardizirali su 2507 za dubokodne i toplovodne pupčane cijevi. Postao je de facto specifikacija.

Praktična savjeta za inženjere

1. za Označite pravo stanje

Bezšiv 2507 cijevi za pupčane odjeće za proizvodnju proizvoda od građevinskog proizvoda (ne gotovog valjanog na vruće) Hladno crtanje poboljšava točnost dimenzija, završnu površinu i mehaničku jednakoću. U slučaju da je konstrukcija u stanju kritike za kolaps, potrebno je odrediti maksimalno odstupanje od ± 10% (ili više) od debljine zida.

2. - Što? Svajanje uvriježenih cijevi

U tvornici se pupčane cijevi često spajaju s orbitalnim GTAW-om kako bi se stvorile duge neprekidne zavojnice. U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, za sve druge vrste materijala, za koje se primjenjuje ovaj stavak, primjenjuje se sljedeći standard: Za 2507 upotrebljavajte punilo ERNiCrMo‐4 (C‐276). Nakon zavarivanja, zavarivanje treba po mogućnosti zažigati rastvorom, ali na dugim tulpanima to nije praktično. U tom slučaju, osigurati nizak unos topline i strogu kontrolu temperature između prolaza.

3. Slijedi sljedeće: Zaštita površine i rukovanje

Izvanjska površina cijevi izložena je izravno morskoj vodi. Svaki ogrebot, izbočina ili ugrađena čestica željeza postaje mjesto početka pukotine. Uređaj za upravljanje

• Plastični kapci i spiralna omotača.

• Ne kontaktirajte s alatima od ugljikovog čelika ili skladišnim regalom.

• U skladu s člankom 3. stavkom 2.

4. - Što? Kvalifikacijski testovi

U slučaju da se primjenjuje u slučaju promjene dobavljača, ispitni program mora biti proveden u skladu s API 17E (Specifikacija za podmorske pumpe). Testovi uključuju:

• Testiranje na izvlačenje, ravnanje, flange i savijanje.

• U slučaju da se ne provjeri, ispit se provodi na temelju sljedećih metoda:

• "Stručni sustav" za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom za upravljanje sustavom

• U slučaju da se primjenjuje metoda za ispitivanje, ispitivanje se provodi na temelju podataka iz članka 4. stavka 2.

Sažetak: Zašto je 2507 najbolji izbor

Za podmorske čvorove u dubini dubljoj od 500 metara, ili u toplim vodama, ili gdje životni vijek na terenu prelazi 20 godina Super Duplex 2507 bezšivne cijevi nisu samo dobar izbor. Oni su jedini odgovoran izbor.

Zadnje riječi

Podmorski pupak je živčani sustav naftnih i plinskih polja. Ako se smanji proizvodnja cijevi, uložite milijune dolara u buduću proizvodnju jeftine legure za koju kemija kaže da neće uspjeti. Super Duplex 2507 je dokazano, ekonomično i tehnički superiorno rješenje koje uravnotežuje snagu, otpornost na koroziju i životnost od umora. -Učini to s povjerenjem.