تعریف سریع: L80 PIPE API 5CT Grade L80 Type 1 یک فولاد کربن- منگنز با عملکرد کنترل شده (80000 psi دقیقه) است که به طور خاص برای محیط های خدمات ترش (H2S) طراحی شده است که مطابق با NACE MR0175 اجباری است. سقف عملیاتی آن به طور دقیق با حداکثر سختی 23 HRC (API) یا 22 HRC (NACE) و آستانه دمایی تقریباً 150 درجه فارنهایت (65 درجه سانتیگراد) قبل از کاهش قابل توجه استحکام مشخص می شود.
سوالات میدانی متداول در مورد لوله L80
آیا مهر API 5CT مطابقت NACE MR0175 را تضمین می کند؟
شماره API 5CT حداکثر سختی 23.0 HRC را امکان پذیر می کند. NACE MR0175 (خدمات ترش منطقه 3) حداکثر به 22.0 HRC نیاز دارد. مهر لوله 'API 5CT L80' می تواند به طور قانونی به 22.8 HRC برسد و توسط بازرسان سایت دکل به دلیل استفاده از خدمات ترش رد شود.
آیا L80 Type 1 می تواند محیط های CO2 بالا را مدیریت کند؟
شماره L80 نوع 1 فولاد کربنی است، ضد زنگ نیست. در محیطهای مرطوب با فشار جزئی CO2 > 7 psi (0.05 مگاپاسکال)، دچار خوردگی سریع میانی (حفرهشدگی) میشود مگر اینکه یک برنامه دستهای بازداری مداوم حفظ شود. برای مقاومت در برابر CO2 از L80-13Cr استفاده کنید.
آیا L80 با کوپلینگ های N80 سازگار است؟
اکیدا خیر. در حالی که آنها دارای قدرت تسلیم 80 ksi هستند، N80 فاقد کنترل های سختی L80 است. قرار دادن یک کوپلینگ غیر NACE N80 بر روی یک رشته L80 در یک چاه ترش، یک نقطه شکست فاجعه بار را در معرض ترک خوردگی استرس سولفیدی (SSC) در عرض چند ساعت پس از قرار گرفتن در معرض قرار میدهد.
نقطه شکست اقتصادی: تجزیه و تحلیل TCO
ما اغلب می بینیم که تیم های تدارکات با ارزیابی L80 در مقایسه با J55/K55 یا درجه های اختصاصی دست و پنجه نرم می کنند. از تاریخ عملیاتی ما، منطق اقتصادی برای L80 باینری است:
منطقه مقرون به صرفه: L80 اقتصادی ترین انتخاب برای چاه های خشکی یا کم عمق دریایی با هر H2S شناسایی شده است (فشار جزئی > 0.05 psi). حق بیمه هزینه بیش از J55 (معمولاً 15-20٪) در مقایسه با هزینه یک تکاور ناشی از شکست SSC در فولادهای درجه پایین ناچیز است.
خطر بیش از حد مهندسی شده: استفاده از L80 در چاههای کمفشار «شیرین» (0ppm H2S) هدر دادن CAPEX است. N80Q یا K55 قابلیت کششی یکسانی را با قیمت پایینتری ارائه میکند. برعکس، کشاندن L80 Type 1 به میدانهای با CO2 بالا (> 3 mol٪ CO2) برای جلوگیری از خرید 13Cr یک اقتصاد نادرست است. هزینه های بازدارنده در طول 5 سال از حق بیمه اولیه آلیاژ فراتر خواهد رفت.
عیب یابی حالت های شکست: سختی در مقابل شیمی
مکانیسم شکست اولیه برای L80 ترک خوردگی استرس سولفیدی (SSC) است، اما علت اصلی به ندرت شیمی فولاد است - این فرآیند عملیات حرارتی است. L80 باید Quenched and Tempered (Q&T) باشد. ما شاهد خرابی هایی بوده ایم که در آن لوله غیرمجاز 'نرمال شده' به عنوان L80 منتقل شده است. ساختار دانه برای جلوگیری از انتشار ترک در محیطهای H2S بسیار درشت بود.
چگونه یکپارچگی L80 را در رک بررسی کنیم؟
از تست سختی دیواره استفاده کنید. آزمایش سختی سطحی (Telebrinell) اغلب به دلیل کربن زدایی سطح نادرست است. ما به یک تست آزمایشگاهی Rockwell C روی یک کوپن خاص (1 در هر گرما) نیاز داریم تا بررسی کنیم که سختی هسته از 22 HRC تجاوز نمی کند.
حد دمای کارکرد ایمن برای L80 Type 1 چقدر است؟
استاندارد L80 نوع 1 قدرت تسلیم کامل را تا 300 درجه فارنهایت (149 درجه سانتیگراد) حفظ می کند. بالاتر از 400 درجه فارنهایت (204 درجه سانتیگراد)، فاکتورهای کاهش قدرت تسلیم باید اعمال شوند، که معمولاً امتیاز ترکیدگی موثر را 5-8٪ کاهش می دهند.
وقتی لوله L80 انتخاب اشتباهی است (محدودیت های منفی)
با وجود تطبیق پذیری آن، L80 در سناریوهای زیر بر اساس داده های تجزیه و تحلیل خرابی ما به شدت ممنوع است:
pH < 3.5 + H2S: در محیط های بسیار اسیدی با H2S، لایه غیرفعال L80 نوع 1 بی ثبات می شود. حتی با سختی کم، نرخ شارژ هیدروژن بسیار زیاد است. باید به C90 یا T95 ارتقا دهید.
سرعت بالا + CO2: اگر سرعت جریان از 15 فوت بر ثانیه (4.5 متر بر ثانیه) در محیط CO2 بیشتر شود، L80 نوع 1 نمی تواند یک فیلم بازدارنده را حفظ کند. فرسایش - خوردگی در چند ماه دیواره لوله را قطع می کند. 13Cr مورد نیاز است.
سیالات اکسیژن دار: L80 13Cr (نوعی رایج) در صورت وارد شدن به آب نمک هوادهی شده (O2 > 10 ppb) به طور فاجعهباری در معرض حفره شدن است. هرگز از 13Cr برای خطوط تزریق آب استفاده نکنید، مگر اینکه اکسیژن به شدت پاک شود.
مقایسه: L80 در مقابل درجه های خدمات حیاتی
پارامتر
L80 نوع 1
T95 نوع 1
C90 نوع 1
قدرت تسلیم (psi)
80000 - 95000
95000 - 110000
90000 - 105000
حداکثر سختی (HRC)
23.0 (API)
25.4 (API)
25.4 (API)
آزمون NACE SSC
روش الف (اختیاری)
روش الف (اجباری)
روش الف (اجباری)
شاخص قیمت
1.0x (پایه)
2.5 برابر
2.2 برابر
آمادهسازی عملیاتی: T95 و C90 فقط «L80 قویتر» نیستند. آنها به کنترلهای تولیدی (QC) و آزمایش اجباری SSC نیاز دارند. T95 را صرفاً برای استحکام کششی جایگزین نکنید، بدون اینکه اطمینان حاصل کنید که سیالات حفاری با سختی بالاتر سازگار هستند.
حداکثر فشار جزئی H2S برای L80 نوع 1 چقدر است؟
از نظر تئوری، NACE MR0175 محدودیت خاصی را برای فولاد کربنی کمتر از 22 HRC ذکر کرده است. با این حال، در عمل، L80 Type 1 را قبل از اجبار آزمایش SSC روی مقدار گرمای ویژه، به pH2S 1.5 psi (0.1 بار) محدود میکنیم.
سوالات متداول اضطراب خریدار
آیا L80 در چاه گاز ترش خراب می شود؟
به دلیل ترک H2S از بین نمی رود . اگر سختی کمتر از 22 HRC تأیید شود و PH بیش از 3.5 حفظ شود، خورد .اگر فقط به مهر API تکیه کنید (23 HRC اجازه می دهد) و با منطقه ای با تمرکز استرس بالا، مانند شدت سگک بیش از 3 درجه / 100 فوت مواجه شوید، شکست می
آیا L80 به طور پیش فرض با NACE MR0175 مطابقت دارد؟
نه. این یک تمایز مهم است. 'API 5CT L80' یک استاندارد تولیدی است. 'NACE MR0175' یک استاندارد عملکرد است. شما باید 'API 5CT L80 Type 1 with Supplementary Requirement SR15 (Hardness Test)' را سفارش دهید و در متن PO سرپوش سختی NACE را مشخص کنید.
اگر مقاومت کششی L80 خیلی کم باشد، جایگزین چیست؟
اگر به استحکام کششی بالاتری نیاز دارید اما باید مقاومت در برابر سرویس را حفظ کنید، مسیر ارتقای مستقیم API 5CT Grade C90 یا T95 است. سعی نکنید از P110 یا Q125 در محیط های ترش استفاده کنید. آنها تقریباً بلافاصله پس از تماس با H2S دچار شکستگی شکننده فاجعهبار میشوند.
