Základní požadavky na výkon plynulých potrubí z nerezové oceli v aplikacích oleje a plynu

Průmysl ropy a plynu vyžaduje výjimečný výkon z potrubních materiálů, zejména v náročných prostředích. Bezproblémové potrubí z nerezové oceli se v těchto aplikacích staly nepostradatelnými součástmi díky jejich vynikajícím mechanickým vlastnostem a odolnosti proti korozi. Tento článek zkoumá kritické požadavky a specifikace plynulých potrubí z nerezové oceli používané v řetězci zpracování uhlovodíků.

Kritické požadavky na výkon

Bezproblémové potrubí z nerezové oceli používané v aplikacích pro ropu a plyn musí splňovat několik kritérií základního výkonu, aby byla zajištěna provozní bezpečnost a dlouhověkost:

• Vysokotlaká odolnost  pro zadržení uhlovodíků za extrémních podmínek

• Vynikající odolnost proti korozi  proti vnitřní i vnější degradaci

• Mechanická síla,  která vydrží kombinované scénáře načítání

• Hlavnost s nízkou teplotou  pro kryogenní aplikace, jako je transport LNG

• Environmentální udržitelnost  prostřednictvím snížených emisí a prodlouženého životnosti

Výběr materiálu pro různá provozní prostředí

Výběr vhodných stupňů z nerezové oceli je rozhodující pro zajištění optimálního výkonu ve specifických aplikacích pro ropu a plyn:

316L z nerezové oceli

316L Austenitická nerezová ocel nabízí vynikající odolnost vůči obecné korozi a je široce používána v aplikacích potrubí, kde se očekává mírná expozice chloridu. Tato známka poskytuje dobré mechanické vlastnosti při teplotách v rozmezí od kryogenního do 650 ° C, což je vhodné pro aplikaci proti proudu i downstream.

Duplex 2205 (UNS S32205)

Duplex 2205 kombinuje odolnost proti korozi austenitických stupňů se zvýšenou pevností, takže je ideální pro aplikace OCTG (ropné země tubulárního zboží) v agresivním prostředí. Tato třída nabízí přibližně dvojnásobek výnosové pevnosti 316 l a zároveň poskytuje vynikající odolnost proti praskání koroze na stresu, zejména za kyselých servisních podmínek.

Super 13cr (modifikovaný Martensitic)

Super 13cr modifikovaná martenzitická nerezová ocel byla vyvinuta speciálně pro pouzdro a hadičky v prostředích obsahujících CO₂, H₂S a chloridy. Tato známka nabízí vynikající rovnováhu mechanických vlastností a odolnosti proti korozi, což je vhodné pro studny HPHT (vysoká tlak), kde by se standardní uhlíková ocel rychle degradoval.

Požadavky na dopravu LNG

Infrastruktura zkapalněného zemního plynu (LNG) představuje jedinečné výzvy pro potrubní materiály v důsledku extrémních kryogenních teplot, obvykle -162 ° C během přepravy a skladování. Bezproblémové potrubí z nerezové oceli používané v těchto aplikacích musí udržovat:

• Výjimečná houževnatost při kryogenních teplotách bez křehkého přechodu

• Rozměrová stabilita při opakovaném tepelném cyklování

• Určení tlaku s vysokou integritou pro zajištění bezpečnosti

• Odolnost vůči tepelnému šoku během operací nakládání/vykládky

Austenitické známky jako 304L a 316L jsou běžně specifikovány pro aplikace LNG kvůli jejich vynikajícím nízkoteplotním vlastnostem a zadržené tažnosti při kryogenních teplotách.

Úvahy o životním prostředí

Moderní ropné a plynové operace čelí stále přísnějším environmentálním předpisům. Bezproblémové potrubí z nerezové oceli přispívají k cílům udržitelnosti prostřednictvím:

• Prodloužená životnost, snižování frekvence náhradních a souvisejících dopadů na životní prostředí

• Nižší emise eliminací únikových bodů běžné se spojijícími systémy

• Snížené požadavky na údržbu a související provozní narušení

• Recyklovatelnost na konci života, přičemž nerezová ocel je 100% recyklovatelná bez degradace kvality

Platné průmyslové standardy

Bezproblémové potrubí z nerezové oceli pro ropné a plynové aplikace musí splňovat přísné průmyslové standardy, aby byla zajištěna bezpečnost, spolehlivost a zaměnitelnost:

API (American Petroleum Institute) Standards

Specifikace API poskytují kritické pokyny pro ropné a plynové tubulární výrobky:

• API 5L : Specifikace pro potrubí linky používané v přepravních systémech

• API 5CT : Specifikace pro pouzdro a hadičky (produkty OCTG)

• API 6A : Specifikace pro vybavení pro studnu a vánoční strom

Standardy ASTM (Americká společnost pro testování a materiály)

Standardy ASTM definují vlastnosti materiálu a požadavky na testování:

• ASTM A213/A213M : Standardní specifikace pro plynulé feritické a austenitické slitinové oceli, superhaják a zkumavky s tepelným výměnami

• ASTM A269/A269M : Standardní specifikace pro bezproblémové a svařované hadičky z nerezové oceli pro obecnou službu

• ASTM A312/A312M : Standardní specifikace pro plynulé, svařované a silně chladné trubky z nerezové oceli z nerezové oceli

NACE (National Association of Corosion Engineers) Standards

Standardy NACE se zabývají výběrem materiálu pro korozivní prostředí:

• NACE MR0175/ISO 15156 : Materiály pro použití v prostředí obsahující H₂S ve výrobě ropy a plynu

• NACE TM0177 : Laboratorní testování kovů pro odolnost vůči praskání stresu sulfidů a praskání koroze na stresu v prostředích H₂S