API 5CT Grade L80 Type 1 متالورژی اساسی برای تکمیل خدمات ترش خشکی است، با این حال یکی از مشخصات نادرست در زنجیره تامین OCTG باقی مانده است. این فقط یک 'J55 قوی تر' نیست. این یک فولاد کربنی با عملکرد کنترل شده، خاموش و تمپر شده (Q&T) است که برای مقاومت در برابر ترک استرس سولفیدی (SSC) از طریق کنترل سختی مهندسی شده است. تیمهای مهندسی اغلب برای هر سناریوی 'ردیابی H2S' به L80 پیشفرض میرسند، اما بدون رعایت دقیق درپوشهای سختی NACE MR0175/ISO 15156 و محدودیتهای محیطی، این لوله میتواند به طور فاجعهباری از کار بیفتد یا بودجههای تکمیل را به طور غیر ضروری پر کند.
تعریف سریع: L80 PIPE (TYPE 1) API 5CT Grade L80 Type 1 یک محصول OCTG فولاد کربنی Q&T با استحکام تسلیم 80 تا 95 ksi است که به طور خاص برای محیط های ترش (در حال حاضر H2S) با محدود کردن حداکثر سختی به 23 HRC (HRC (API) یا مقاومت صفر به CO2 طراحی شده است. خوردگی بدون بازدارندگی
نقطه شکست اقتصادی: L80 نوع 1 معمولاً 15 تا 25 درصد حق بیمه نسبت به N80Q دارد. زمانی که فشار جزئی H2S از تجاوز کند، سوئیچ به L80 از نظر اقتصادی اجباری است 0.05 psi (0.003 بار) . در زیر این آستانه، اگر pH بافر باشد، اغلب N80Q قابل قبول است. برعکس، L80 در چاههای کاملاً شیرین (0ppm H2S) که در آن N80Q رتبهبندی انفجار/ فروریختگی یکسانی را با هزینه کمتر برای هر فوت ارائه میکند، به یک ریسک بودجه بیش از حد مهندسی شده تبدیل میشود.
سوالات میدانی متداول در مورد لوله L80
آیا می توان از L80 Type 1 در چاه های CO2 بالا استفاده کرد؟
شماره L80 نوع 1 فولاد کربنی است. در محیط های مرطوب CO2 (بیش از 30 psi فشار جزئی CO2) بدون مهار شیمیایی تهاجمی، دچار خوردگی حفره ای سریع می شود. باید به L80 13Cr یا Super 13Cr ارتقا دهید.
آیا مهر API 5CT انطباق NACE را تضمین می کند؟
شماره API 5CT سختی تا 23.0 HRC را امکان پذیر می کند. NACE MR0175 معمولاً به حداکثر 22.0 HRC برای مناطق ترش نیاز دارد. لوله API خارج از قفسه ممکن است توسط بازرسان سایت ریگ رد شود اگر در 22.5 HRC آزمایش شود.
آیا می توانیم L80 و N80Q را در یک رشته ترکیب کنیم؟
از نظر فنی بله، از نظر عملیاتی خطرناک است. در حالی که آنها قدرت تسلیم (80 ksi) و اشکال نخ را به اشتراک می گذارند، اختلاط گریدها یک ریسک متقاطع ایجاد می کند. اگر یک اتصال N80 به طور تصادفی وارد منطقه ترش شود، ترک می خورد. ما به شدت توصیه می کنیم که از رشته های مخلوط جلوگیری کنید.
تله سختی: 22 HRC در مقابل 23 HRC
متداول ترین حالت خرابی برای L80 نوع 1 قبل از اجرای لوله رخ می دهد: عدم تطابق مشخصات تدارکاتی.
مشخصات API 5CT حداکثر سختی 23 HRC (Rockwell C) را مجاز میسازد. با این حال، استاندارد صنعتی برای خدمات ترش، NACE MR0175 (ISO 15156)، حداکثر سختی 22 HRC را برای فولادهای کربنی در سرویس ترش منطقه 3 برای اطمینان از مصونیت نسبت به SSC تعیین می کند. این دلتای 1.0 HRC تفاوت بین چاه سازگار و رشته رد شده است.
هنگام سفارش L80، ما به شدت به یک شرط تکمیلی (SR 15) یا یک بند خاص برای محدود کردن سختی به حداکثر 22 HRC نیاز داریم. تنها تکیه بر مشخصات استاندارد API به کارخانهها اجازه میدهد لولههایی با مقادیر سختی بین 22.1 تا 23.0 HRC ارسال کنند که برای هر API کاملاً قانونی است، اما در زمینههای H2S بالا غیرقابل استفاده است.
نرخ رد استاندارد L80 که مطابق با استانداردهای NACE بازرسی شده است چقدر است؟
تقریباً 5-10٪ از اتصالات API L80 خارج از قفسه در آزمایش سختی NACE 22 HRC در هنگام نظارت شخص ثالث شکست میخورند.
L80 Type 1 در مقابل N80Q و T95: ماتریس تصمیم گیری خدمات ترش
انتخاب گرید صحیح تعادلی بین الزامات کششی، خطر ترک خوردگی محیطی و زمان انجام کار است. در زیر ماتریس تصمیم گیری است که تیم فنی ما برای رشته های تولیدی و میانی خشکی استفاده می کند.
پارامتر
N80 (نوع Q)
L80 (نوع 1)
T95 (نوع 1)
کاربرد اولیه
سرویس شیرین / چاه عمیق
سرویس ترش (استاندارد)
بحرانی ترش / فشار بالا
حداقل قدرت تسلیم
80000 psi
80000 psi
95000 psi
تحمل H2S
هیچکدام / خیلی کم (<0.05 psi)
بالا (نامحدود اگر <22 HRC)
بالا (کیفیت کنترل دقیق مورد نیاز است)
حداکثر سختی
بدون محدودیت (معمولا ~24-28 HRC)
23 HRC (API) / 22 HRC (NACE)
25.4 HRC
پایه هزینه
1.0x (پایه)
1.25 برابر
2.5x - 3.0x
برداشت عملیاتی: هرگز از L80 به T95 فقط برای مقاومت در برابر H2S ارتقاء ندهید. L80 در واقع تر است. به دلیل استحکام تسلیم پایین تر در برابر ترک خوردگی مقاوم فقط در صورتی که فشارهای ترکیدگی/فروپاشی در عمق به استحکام تسلیم 15000 psi اضافی برای حفظ هندسه ضخامت دیواره نیاز داشته باشد تا T95 بالا بروید.
آیا T95 در مقایسه با L80 نیاز به هندلینگ خاصی دارد؟
بله. T95 به طور قابل توجهی نسبت به بریدگی حساس تر است. عمق خراش قابل قبول در L80 (>12.5% دیوار) می تواند باعث شروع شکست فاجعه بار در T95 شود.
وقتی لوله L80 انتخاب اشتباهی است
با وجود تطبیق پذیری، L80 Type 1 در محیط های شیمیایی خاص به شدت ممنوع است. تیم های مهندسی باید قبل از خرید، محدودیت های منفی را تأیید کنند.
1. محیط های pH پایین / CO2 بالا
در چاه هایی با فشار جزئی CO2 > 30 psi و pH < 4.5، نرخ خوردگی L80 نوع 1 می تواند از 100 مایل در سال فراتر رود (mpy). در این شرایط، خوردگی کاهش وزن عمومی، مدتها قبل از اینکه SSC به یک عامل تبدیل شود، رشته را از بین میبرد. اقدام صحیح: از فولادهای ضد زنگ 13Cr یا Duplex استفاده کنید.
2. دمای بیش از 1000 درجه فارنهایت (سیل آتش سوزی)
در حالی که پروژههای بازیابی حرارتی نادر (سیل آتشسوزی) میتواند از دمای اعتدال L80 (تقریباً 1150 درجه فارنهایت) فراتر رود. قرار گرفتن در معرض این دماها، عملیات حرارتی را کاهش می دهد، استحکام تسلیم را به زیر 80 ksi کاهش می دهد و درجه بندی انفجار را باطل می کند. اقدام صحیح: از گریدهای غیر Q&T یا آلیاژهای تخصصی با دمای بالا استفاده کنید.
3. اسیدی شدن با HCl مهار نشده
L80 نوع 1 به اسید هیدروکلریک (HCl) بسیار واکنش پذیر است. پمپاژ 15% HCl بدون بازدارندههای خوردگی خاص که برای فولاد کربنی Q&T طراحی شده است، میتواند در عرض چند ساعت منجر به اتلاف شدید فلز و شکنندگی هیدروژن شود. اقدام صحیح: بسته های بازدارنده مخصوص فولاد درجه 80 را بررسی کنید.
در چه PH L80 نوع 1 بدون مهارکننده ها ناامن می شود؟
به طور کلی، pH کمتر 4.0 در حضور کلریدها نیاز به مهار شیمیایی مداوم یا ارتقاء متالورژی دارد.
سوالات متداول (سؤالات متداول)
آیا لوله L80 در سرویس گاز شیرین خراب می شود؟
می تواند، اما نه به دلیل ترک خوردن. در گاز شیرین (فقط CO2)، L80 از طریق سوراخ شدن یا خوردگی 'mesa' از بین می رود. ما شاهد سوراخ شدن لوله L80 در کمتر از 24 ماه در چاه های گاز شیرین بدون مهار با قطع آب زیاد بوده ایم. فرض نکنید L80 در برابر خوردگی مقاوم است. فقط در برابر ترک خوردگی مقاوم است.
آیا L80 با NACE MR0175 برای همه دماها مطابقت دارد؟
بله، به شرط اینکه سختی ≤ 22 HRC به شدت کنترل شود. جدول A.2 NACE MR0175 / ISO 15156 فولادهای کربنی را به عنوان قابل قبول برای هر فشار جزئی H2S و هر دما، با فرض رعایت سقف سختی فهرست میکند. با این حال، محدودیتهای عملی در مورد اثربخشی پوشش/بازدارنده معمولاً حدود 300 درجه فارنهایت (149 درجه سانتیگراد) را محدود میکند.
در صورت نیاز به استحکام بالاتر، بهترین جایگزین برای L80 چیست؟
اگر به استحکام کششی بالاتری نیاز دارید، اما باید مقاومت خدمات ترش را حفظ کنید، مسیر ارتقای مستقیم API 5CT Grade C90 یا T95 است . توجه داشته باشید که به دلیل الزامات دقیق تست SSC (NACE TM0177 Method A) که در کارخانه مورد نیاز است، زمانهای تحویل T95 میتواند دو برابر L80 باشد.
